Question

A obtenção de etanol, a partir de sacarose (açúcar) por fermentação, pode ser representada pela seguinte equação: C12H22O11 + H2O --- C2H5OH + CO2
Admitindo-se que o processo tenha rendimento de 100% e que o etano seja anidro (puro) calcule a massa (em kg) de açúcar necessaria para produzir um volume de 40 L de etanol (C2H5OH), suficiente para encher um tanque de um automóvel.
Dados: Massa molar do etanol= 46 g/mol, densidade do alcool=0,8 g/ml

Answer 1

Massa do etanol contidos em 40 L (densidade do etanol = 0,8 g/ml)

1 mL = 0,001 L

0,8 g ----------- 0,001 L
   x g ----------- 40 L

x = 32000 g

Calculando a quantidade de matéria (mol)

1 mol de C2H5OH --------------- 46 g
x mol de C2H5OH ---------------- 32000 g

x ≈ 696 mols de etanol

Balanceamento da equação

1 C12H22O11 + 1 H2O = 4 C2H5OH + 4 CO2

1 mols de sacarose, reage com 1 mol de água, produzindo 4 mols de etanol e 4 mols de dióxido de carbono. 

Calculando a quantidade de matéria (mol) de açúcar

1 mol de açúcar produz ------------------- 4 mols de etanol
x mol de açúcar produz -------------------  696 mols de etanol

x = 174 mols de açucar

Calculando a massa de açúcar necessária para a produção de 40 litros de etanol

C12H22O11 = 342 g/mol

      1 mol de C12H22O11 ---------------- 342 g
174 mols de C12H22O11 ---------------- x g

x = 59508 g

Conversão de gramas para quilo

1 kg --------- 1000 g
x kg --------- 59508 g

x = 59,508 kg

Resposta

Portanto para a produção de 40 litros de etanol é necessário 59,508 kg de sacarose (açúcar).

Estarei a disposição para esclarecimentos adicionais que se fizerem necessários!