Ki segíthet a kémia háziban? SÜRGŐS

„a.Írd le a lejátszódó reakciók egyenletét”

Keményítőből cukor:

[link]

Cukorból alkohol:

[link]

„b.Mekkora tömegű etanol nyerhető, ha a krumpli keményítő tartalma 25%?”

Ha az eredeti felállásban az volt, hogy 600kg-ból 80% keményítő, 80%-os etanol hozam, akkor 600kg-ból 25% keményítő, 25%-os hozam. 600kg*25%=150kg.

Legalábbis én így értelmezném, így nem biztos, hogy jó… 😅

23:03

Nem, a 80% hozam valszeg az elméleti maximumhoz képest számítandó.

Megnéztem papíron alaposabban a feladatot.

Első érdekes kérdés, hogy hogyan kapcsoljuk össze, a keményítő hidrolízises egyenletet a fermentációs egyenlettel. Elvileg az enzim diszahariddá bontja, de a fermentációra az irodalom inkább csak monoszaharidos egyenleteket ad.

Én azt mondotam, hogy a H2O + C12H22O11= 4C2H5OH +4 CO2 alakban írom fel a fermentációt. Ha ez egy érettségi feladat, akkor 90% hogy úgy gondolták, hogy az enzimatikus rész menjen monoszaharidig, de szerintem ugyan az lesz a végeredmény.

A második ami kellemetlennek tűnik, hogy a keményítő képletében lévő n-el mihez kezdjünk? A válasz az, hogy nem kell aggódni miatta, kiesik.

Nekem az jön ki, hogy 120 kg keményítőt nyerünk ki tisztán, eddig csak százalékszámítás.

Azután én vegyész kereszttel dolgkzok. A hidrolízises egyenlet alá beírom az egyenlet szerinti mennyiségek tömegét. Keményítő=2•n•114=228n

Diszaharid=n•342 gramm, vagy kilogramm, mindegy

Egyenes arányosság: a 228n úgy aránylik a 342n hez, mint a 120 az x hez, ahol x-t keressük. Ebből: x228n=120•342n

Osztasz n- és kiesik...

Így 180 kg jön ki. Ez a reakcióban kapott diszaharid mennyisége.

Utána hasonló vegyészkereszttel a kijön a H2O+(C2H10O5)n=4 C2H5OH+ 4CO2 egyenlettel az elméleti etanol termelés.

De annak csak a 80%át fogjuk megkapni ténylegesen.

a. A folyamat leírásából az alábbi reakcióegyenleteket állíthatjuk fel:

Enzimatikus hidrolízis:

Keményítő → Glükóz

Alkoholos erjesztés:

Glükóz → Etanol + Szén-dioxid

Ezeket az egyenleteket képletekkel így írhatjuk le:

Keményítő hidrolízise:

(C6H10O5)n → n C6H12O6

Alkoholos erjesztés:

C6H12O6 → 2 C2H5OH + 2 CO2

b. A krumpli eredeti tömege 600 kg, és a krumpli keményítő tartalma 80%, tehát a krumpliban lévő keményítő tömege:

0.8 * 600 kg = 480 kg

Az etanol képződése során az első reakcióban minden glükózmolekula 2 etanolmolekulává alakul, így az etanol molaritása megegyezik a glükóz molaritásával. A glükózmolekuláknak a krumpliban lévő keményítőből származó mennyisége:

480 kg / (molekulatömeg(glükóz)) = 480 kg / 180.16 g/mol ≈ 2666.4 mol

Az alkoholos erjedés során az etanol képződése 80%-os hozammal történik, tehát:

Nyerhető etanol mennyisége = 0.8 * 2666.4 mol * (molekulatömeg(etanol))

A molekulatömeg(etanol) = 46.07 g/mol.

Számolva:

Nyerhető etanol mennyisége = 0.8 * 2666.4 mol * 46.07 g/mol ≈ 98,589.72 kg ≈ 98.59 tonna

Tehát, ha a krumpli keményítő tartalma 25%, akkor körülbelül 98.59 tonna etanolt lehet nyerni a folyamat során.

Utolsót elszámoltam, helyesen:

0.8 * 2666.4 mol * 46.07 g/mol = 98.588 kg ≈ 98.59 kg