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Fermentation alcoolique

Posté par
Samsco
15-04-20 à 00:23

Bonsoir j'ai besoin de votre aide svp

Exercice :

On veut préparer 10L de vinaigre d'alcool à 10° par fermentation alcoolique du jus de pomme .
Calculer la masse de glu chose contenue dans la pomme en admettant que le rendement de la transformation de sucre en alcool est de 90%.

Donnés : masse volumique de l'alcool : 0,79 g/cm³
Définition : le degré alcoolique d'une solution alcoolique correspond au nombre de litres de l'alcool pur contenu dans 100mL de solution.

Réponses :

C_6H_{12}O_6 \to C_2H_6O

Soit A l'alcool formé

\rho=\dfrac{m_A}{V_A}
 \\ m_A=\rho × V_A
 \\ m_A=0,79×10^4=7900g
 \\ m_A=7900g
 \\ 
 \\ n_A=\dfrac{m_A}{M_A}=179,5mol

Le rendement est de 90%

100 \to 179,5mol
 \\ 90  \to  x
 \\ 
 \\ x=161,55g
 \\ 
 \\ m=161,55g

Posté par
odbugt1
re : Fermentation alcoolique 15-04-20 à 08:53

Bonjour,

La définition donnée par l'énoncé du degré alcoolique me semble fantaisiste :
En effet avec cette définition 100mL (0,1L) de vinaigre à 1° contiendrait 1L d'alcool pur.
Donc 1L de vinaigre contiendrait 10L d'alcool pur !

Et puis, l'équation-bilan de la transformation de glucose en éthanol que tu as écrite est fausse puisque non équilibrée.

Posté par
Samsco
re : Fermentation alcoolique 15-04-20 à 12:56

C_6H_{12}O_6\to 3C_2H_6O + \frac{3}{2}O_2

Posté par
odbugt1
re : Fermentation alcoolique 15-04-20 à 17:26

Non

La fermentation alcoolique transforme le glucose en éthanol et il se forme aussi du dioxyde de carbone ( et non du dioxygène )

Posté par
Samsco
re : Fermentation alcoolique 15-04-20 à 17:30

Ok

C_6H_{12}O_6\to 2C_2H_6O + 2CO_2

Posté par
odbugt1
re : Fermentation alcoolique 15-04-20 à 17:38

Oui, l'équation bilan est maintenant correcte.

Pour la définition du degré alcoolique, voir ici plutôt que dans ton énoncé.

Posté par
Samsco
re : Fermentation alcoolique 15-04-20 à 17:48

D'accord ,ce que j'ai fait dans mon premier message est Faux?

Posté par
odbugt1
re : Fermentation alcoolique 15-04-20 à 18:25

Oui, c'est faux et en plus c'est difficile à suivre car tu n'expliques rien, tu ne définis pas tes notations etc ....

Je suggère de suivre le plan suivant :
a) Calcul du volume " V " d'éthanol à produire pour obtenir 10L de vinaigre à 10°
b) Masse " m " de cet éthanol
c) Quantité de matière " n " de cet éthanol

Ce travail fait on intéressera au glucose qui produit cet éthanol donc à la réaction chimique de fermentation alcoolique.
Mais chaque chose en son temps .....

Posté par
Samsco
re : Fermentation alcoolique 15-04-20 à 18:42

Ok.
* Calcul de V

V=10L=10⁴mL
10° correspond à 10mL d'éthanol

42mL  \text{ (d'éthanol)}  \to 100mL \text{( de solution)}
 \\ x \to 10^4mL
 \\ 
 \\ x=42mL
 \\ V(éthanol)=42mL=0,042 L
 \\

Posté par
odbugt1
re : Fermentation alcoolique 15-04-20 à 19:04

Non.

Apparemment, tu n'as pas bien compris la notion de degré alcoolique.

Par définition :
Le degré alcoolique du vinaigre correspond au volume d'éthanol dans 100 mL de ce vinaigre.

Ainsi un vinaigre à 10° contient 10mL d'éthanol dans 100mL de ce vinaigre ( soit 10%)
Ici le vinaigre est bien à 10° mais son volume est de 10L

Alors ..... reprendre le point a) de mon plan

Posté par
Samsco
re : Fermentation alcoolique 15-04-20 à 19:26

Ok
Dans 100mL de vinaigre, il y a 10 mL d'éthanol donc dans 10L (10⁴mL) de vinaigre ,il y a 1000mL (1L) d'éthanol

Posté par
odbugt1
re : Fermentation alcoolique 15-04-20 à 19:35

OK

a) 10L de vinaigre à 10° renferment V=1 L d'éthanol.

Tu peux passer aux points b) et c)

Posté par
Samsco
re : Fermentation alcoolique 15-04-20 à 19:42

\rho=m/V
 \\ m=\rho×V
 \\ m=0,79×10^3
 \\ m=790g

Posté par
odbugt1
re : Fermentation alcoolique 15-04-20 à 20:48

Nous sommes d'accord :
Donc pour résumer :
10L de vinaigre à 10° contiennent V=1L c'est à dire m=790g  d'éthanol.

On passe au c) ?

Posté par
Samsco
re : Fermentation alcoolique 15-04-20 à 23:32

n=m/M
 \\ n=790 / 46
 \\ n=17,17mol

Posté par
Samsco
re : Fermentation alcoolique 15-04-20 à 23:55

n_{(C_6H_12O_6)}=\dfrac{n_{(C_2H_6O)}}{2}
 \\ 
 \\ n_{(C_6H_{12}O_6)}=\dfrac{17,17}{2}=8,585mol
 \\ 
 \\ m_{(C_6H_{12}O)}=n×M=8,585×180=1545,3g
 \\

Posté par
odbugt1
re : Fermentation alcoolique 16-04-20 à 00:13

Super !

Deux petites remarques tout de même:
a) Rédiger un devoir de physique n'est pas seulement aligner des calculs : Une rédaction s'impose.

b) Ton résultat final m(C2H6O) = 1545g serait exact si le rendement de la transformation de sucre en alcool avait été de  100%.
A toi d'ajouter le calcul supplémentaire permettant de prendre à compte que ce rendement n'est que de 90%

Posté par
Samsco
re : Fermentation alcoolique 16-04-20 à 09:53

D'accord
Lorque le rendement est 100% , la masse de glucose contenue dans la pomme vaut 1545g , et lorque le rendement est 90% ,elle vaut 1390,5 g.

Merci!!!

Posté par
odbugt1
re : Fermentation alcoolique 16-04-20 à 10:40

Vérifions par un raisonnement "par l'absurde" que ton dernier résultat (1390,5g de glucose) est faux :

Pour cela, je fais la (fausse) hypothèse que ce résultat est exact et donc que la fermentation alcoolique de 1390,5g  de glucose conduiront à la production de 10L de vinaigre à 10°

1390,5 g de glucose correspondent à 1390,5 / 180 = 7,725 mole de glucose qui donnent naissance
à  2 * 7,725 = 15,45 moles d'éthanol si le rendement était de 100% mais en réalité à seulement
0,9 * 15,45 = 13,905 moles d'éthanol compte tenu du rendement de 90%

Ces 13,905 moles d'éthanol ont une masse de 13,905 * 46 = 639,63g et un volume de 639,63 / 0,79 = 809,6 mL

809,6 mL d'éthanol pour 10L de vinaigre donnent un vinaigre à environ 8,1° alcoolique et non de 10°

Conclusion : L'hypothèse de départ (qui est aussi le résultat de ton calcul) est fausse.
Ton dernier calcul est à revoir.

Posté par
Samsco
re : Fermentation alcoolique 16-04-20 à 11:35

Qu'est ce que je dois trouver alors ?

Posté par
odbugt1
re : Fermentation alcoolique 16-04-20 à 11:52


Citation :
Qu'est ce que je dois trouver alors ?

Ce n'est pas parce que ta réponse est fausse que la question a changé !


Tu dois calculer la masse de glucose pour préparer 10L de vinaigre à 10° compte tenu que  le rendement de la transformation est de 90%.

Comme déjà indiqué ton calcul serait exact si le rendement était de 100%
Ce résultat serait donc égal à 1545g de glucose.
C'est donc la prise en compte des 90% telle que tu l'as faite qui conduit à un résultat faux qu'il te faut revoir.

Posté par
Samsco
re : Fermentation alcoolique 16-04-20 à 12:11

Comment je peux calculer ça sans prendre en compte les " 90% "

Posté par
odbugt1
re : Fermentation alcoolique 16-04-20 à 12:16

Il n'est pas question de ne pas prendre en compte les 90% mais de les prendre en compte correctement donc pas comme tu l'as fait (sans justifications !) dans ton post du 16-04-20 à 09:53

Posté par
Samsco
re : Fermentation alcoolique 16-04-20 à 12:20

Ah , comment je les prend en compte correctement?

Posté par
odbugt1
re : Fermentation alcoolique 16-04-20 à 13:33

Citation :
Ah , comment je les prend en compte correctement ?
En réfléchissant.


Indice :
En trouvant, comme tu l'as fait, un résultat (1390,5g) inférieur à ce qu'il serait si la transformation se faisait à 100% (1545g ) je t'ai montré que le vinaigre n'aurait qu'un degré de 8,1° au lieu des 10° attendus.

Posté par
Samsco
re : Fermentation alcoolique 16-04-20 à 13:44

OK

Le vinaigre a un degré de 8,1° lorsque la masse de glucose contenue dans la pomme est 1390,5g ,donc lorsque le vinaigre est à 10° ,la masse contenu dans la pomme est :

m=\dfrac{10×1390,5}{8,1}=1716,66g

Posté par
odbugt1
re : Fermentation alcoolique 16-04-20 à 13:55

Ton calcul est à la fois faux et non justifié ( même si numériquement il se rapproche du bon résultat)
On  te demande d'utiliser le résultat de ton précédent calcul ( 1545g ) ainsi que le rendement de 90% ( et de rien d'autre ) pour répondre à la question posée.

Posté par
Samsco
re : Fermentation alcoolique 16-04-20 à 13:56

Oui mais je ne vois comment faire

Posté par
odbugt1
re : Fermentation alcoolique 16-04-20 à 15:24

C'est pourtant très simple :
1545 / 0,9 = 1717g

Posté par
Samsco
re : Fermentation alcoolique 16-04-20 à 18:10

Donx , vue que rendement est de 90% ,on devise la masse par 0,9

Posté par
odbugt1
re : Fermentation alcoolique 16-04-20 à 18:27

Oui, car ce sont les 90% de la masse m(glucose) que tu cherches qui doivent valoir 1545g

En langage mathématique :

0,9 * m(glucose) = 1545
m(glucose) = 1545 / 0,9 1717g

Si tu reprends pas à pas la démarche décrite dans mon post du 16-04-20 à 10:40 en prenant cette fois comme hypothèse de départ que la fermentation alcoolique de 1717g  de glucose conduiront à la production de 10L de vinaigre à 10° tu devrais arriver à la conclusion que cette hypothèse est vérifiée.

Posté par
Samsco
re : Fermentation alcoolique 16-04-20 à 18:32

OK merci



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