Tính khối lượng dung dịch acetic acid thu được khi lên men 2 lít ethyl alcohol 100 và nồng độ phần trăm của dung dịch acid đó. Giả sử hiệu suất phản ứng lên men là 80%. Biết khối lượng riêng của ethyl alcohol là 0,8 g/ml và của nước là 1 g/ml.

Question

𝕼.𝖈𝖍𝖎𝖎𝖎＊୨ৎ · Accepted Answer

{"userId":5186796,"userName":"Phương La"}

$$\begin{aligned}&m_{ ext{etanol}} = 2000 imes 0.8 = 1600 ext{ g} \&n_{ ext{etanol}} = \frac{1600}{46} = 34.78 ext{ mol} \&n_{ ext{acid}} = 34.78 imes 0.8 = 27.82 ext{ mol} \&m_{ ext{acid}} = 27.82 imes 60 = 1669.2 ext{ g} \&m_{ ext{H}_2 ext{O}} = 27.82 imes 18 = 500.76 ext{ g} \&m_{ ext{dung dịch}} = 1669.2 + 500.76 = 2170 ext{ g}, \quad C\% = \frac{1669.2}{2170} imes 100 \approx 76.9\%\end{aligned}$$

Timi · Answer

Để giải bài toán này, chúng ta cần xác định các thông tin sau:

1. Phản ứng lên men của etanol (ethyl alcohol) thành axit axetic (acetic acid) được mô tả như sau:
   $$
   C_2H_5OH \rightarrow CH_3COOH
   $$

2. Từ 1 mol etanol sẽ thu được 1 mol axit axetic.

3. Khối lượng riêng của etanol là 0,8 g/ml, vì vậy ta sẽ tính khối lượng etanol trong 2 lít:
   $$
   Khối lượng\ etanol = Thể tích \times Khối lượng\ riêng = 2000\ ml \times 0,8\ g/ml = 1600\ g
   $$

4. Tính số mol etanol:
   - Khối lượng mol của etanol (C₂H₅OH) là khoảng 46 g/mol.
   $$
   Số\ mol\ etanol = \frac{Khối\ lượng\ etanol}{Khối\ lượng\ mol} = \frac{1600\ g}{46\ g/mol} \approx 34,78\ mol
   $$

5. Hiệu suất phản ứng là 80%, do đó số mol axit axetic thu được là:
   $$
   Số\ mol\ axit\ axetic = 34,78\ mol \times 0,8 \approx 27,82\ mol
   $$

6. Khối lượng axit axetic:
   - Khối lượng mol của axit axetic (CH₃COOH) là khoảng 60 g/mol.
   $$
   Khối\ lượng\ axit\ axetic = Số\ mol\ axit\ axetic \times Khối\ lượng\ mol = 27,82\ mol \times 60\ g/mol \approx 1669,2\ g
   $$

7. Tính thể tích của dung dịch axit axetic thu được:
   - Tổng khối lượng của dung dịch axit axetic (gồm axit axetic và nước) có thể được tính với giả sử thể tích của nước được tạo ra là rất nhỏ so với thể tích axit axetic, do đó ta coi trọng lượng riêng của dung dịch axit axetic khoảng 1 g/ml.
   $$
   Thể\ tích\ dung\ dịch = \frac{Khối\ lượng\ axit\ axetic}{Khối\ lượng\ riêng} = \frac{1669,2\ g}{1\ g/ml} = 1669,2\ ml \approx 1,6692\ l
   $$

8. Tính nồng độ phần trăm của dung dịch axit axetic:
   - Nồng độ phần trăm (%) được tính bằng công thức:
   $$
   Nồng\ độ\ phần\ trăm = \frac{Khối\ lượng\ chất\ tan}{Khối\ lượng\ dung\ dịch} \times 100\%
   $$
   - Khối lượng dung dịch là khối lượng axit axetic cộng với khối lượng nước:
   - Giả sử không có nước ban đầu, tổng khối lượng dung dịch là khối lượng axit axetic, vậy nồng độ phần trăm là:
   $$
   Nồng\ độ\ phần\ trăm \approx \frac{1669,2\ g}{1669,2\ g + 0} \times 100\% = 100\%
   $$

Vậy:
- Khối lượng dung dịch axit axetic thu được là khoảng 1669,2 g.
- Nồng độ phần trăm của dung dịch axit axetic là khoảng 100%.

**Kết luận:**
Khối lượng dung dịch axit axetic thu được là 1669,2 g và nồng độ phần trăm của dung dịch axit axetic là 100%.

Tính khối lượng dung dịch acetic acid thu được khi lên men 2 lít ethyl alcohol 100 và nồng độ phần trăm của dung dịch acid đó. Giả sử hiệu suất phản ứng lên men là 80%. Biết khối lượng riêng của ethyl...