Question

Una empresa de licores utiliza el proceso de fermentación de la cebada que genera alcohol etílico. En la fabricación de las cervezas denominada (cero alcohol) retiran selectivamente el etanol y lo utilizan como producto de combustión de una de sus calderas. ¿Cuál es el ΔH de reacción, en KJ para 31.83 g de alcohol etílico? Tenga en cuenta que: ΔHf C2H5OH=-270.8 kJ/mol ΔHf CO2: -393.5 kJ/mol ΔHf H2O: -285.8 kJ/mol ΔHf O2: 0 kJ/mol Masa molecular de: C: 12 g/mol O: 16 g/mol H: 1 g/mol Dé su respuesta con un decimal y use punto en vez de coma.

Answer 1

El ΔHr en la reacción de fermentación de la cebada para la producción de 31.83 g de etanol es de -3190.6 kJ

La reacción de fermentación de la cebada para obtener al alcohol etílico, consiste en fermentar del mosto azucarado con la consiguiente  producción de etanol y CO2. Para ello, se debe obtener la entalpía de combustión de la glucosa y la entalpía de combustión del etanol. Luego se obtiene la ecuación para la reacción de fermentación de la glucosa contenida en la cebada como ΔH3.

Datos

mol C2H5OH  = m/PM

mol C2H5OH= 31.83 g/ (2*12+6*1+1*16)

mol C2H5OH= 31.83/46= 0.6919 mol

mol CO2= mol C2H5OH= 0.6919

Entalpía de combustión de la glucosa

C6H12O6 s + 6 O2g   -----> 6 CO2 g+ 6 H2O l     ΔH 1= -2813 kJ/mol

Entalpia de combustión del etanol

C2H5OH  + 3 O2 g ------>  2 CO2 g +3 H2O l        ΔH2= 270.8 kJ/mol

Reacción de fermentación de la glucosa

C6H12O6 -------> 2 C2H5OH + 2 CO2                    Δ H3=?

Se procede por tanteo. Multiplicando por coeficientes.  

(*1) C6H12O6 s + 6 O2g   -----> 6 CO2 g+ 6 H2O l       ΔH 1= -2813 kJ/mol

(-2) C2H5OH  + 3 O2 g ------>  2 CO2 g +3 H2O l        ΔH2= 270.8 kJ/mol

---------------------------------------------------------------------------------- efectuando resta

C6H12O6 s + 6 O2g + (-2 C2H5OH) -6 O2 g  ------->6 CO2 g+ 6 H2O l -4 CO2 g - 6 H2O l  

Simplificando

C6H12O6 s --------> 2 C2H5OH + 2 CO2 g es la ecuación buscada

Δ H3= 1*ΔH1 - 2 ΔH2  

Δ H3= 1* 2813 kJ/mol - 2 * 270.8 kJ/mol

Δ H3=(2813-541.6)= 2271.4 kJ/mol

ΔHr = Σn*ΔH (productos) - Σn*ΔH (reactivos)        

Σn*ΔH (productos) =   ΔHf C2H5OH +  ΔHf CO2

Σn*ΔH (productos) = [(-270.8 kJ/mol *   0.6919 mol)*2+ (-393.5 kJ/mol * 0.6919 mol*2 ] = -374.7 kJ   -  544.5 kJ      

Σn*ΔH (productos) =  - 919.2 kJ

Σn*ΔH (reactivos)=  ΔHf C6H12O6 = 2271.4 kJ/mol*1 mol= 2271.4 kJ

               

ΔHr=Σn*ΔH (productos) - Σn*ΔH (reactivos)

ΔHr= - 919.2 kJ-2271.4 kJ = -3190.6 kJ