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fermentation du glucose.

Posté par
kamikaz
17-02-20 à 17:53

Bonjour ,

une structure de production d'alcool éthylique (C2H6O) et du dioxyde de carbone, l'alcool éthylique est obtenu par une fermentation du glucose (C6H12O6).
Le rendement de cette fermentation est évalué à 0,75.

Données : Vm=22,4L/mol ; MH=1g/mol ;MO=16g/mol et MC=12g/mol.

1/Écrire l'équation bilan de cette fermentation.

2/Déterminer la quantité de matière dans 100g de glucose.

3/ Déterminer :

3-1/ La masse d'alcool formé.

3-2)Le volume de dioxyde de carbone formé.

Posté par
odbugt1
re : fermentation du glucose. 17-02-20 à 18:20

Bonjour,

Une fois l'équation-bilan écrite cet exercice ne présente pas de difficultés particulières.
Et comme l'équation bilan s'obtient facilement (si on lit bien l'énoncé) le tout me semble moins compliqué que l'exercice sur le fer que tu as déjà fait.

Posté par
kamikaz
re : fermentation du glucose. 17-02-20 à 20:12

1) 2C6H12O6 +7 O2 4CO2+ 4C2H6O

Posté par
odbugt1
re : fermentation du glucose. 17-02-20 à 20:26

Non.

La fermentation alcoolique du glucose en éthanol et dioxyde de carbone n'est pas une réaction avec le dioxygène.
C'est une transformation biologique qui se fait à l'abri de l'air ( donc du dioxygène)
Le glucose est le seul réactif.
les produits sont l'éthanol et le dioxyde de carbone.

Posté par
kamikaz
re : fermentation du glucose. 17-02-20 à 20:32

Ok donc

1) C6H12O6 4CO2+ 4C2H6O

Posté par
odbugt1
re : fermentation du glucose. 17-02-20 à 20:40

Ton équation n'est pas équilibrée.

Je préfère :
C6H12O6 2 C2H6O  +  2 CO2

Posté par
kamikaz
re : fermentation du glucose. 17-02-20 à 21:03

Oui ,

2) je ne comprends pas la question , c'est la quantité de matière de quoi dans 100g de glucose qu'on doit calculer ?

Posté par
odbugt1
re : fermentation du glucose. 17-02-20 à 23:20

C'est la quantité de matière de glucose dans 100g de .... glucose !

Posté par
kamikaz
re : fermentation du glucose. 17-02-20 à 23:27

Comment faire pour calculer çà ?

Posté par
odbugt1
re : fermentation du glucose. 17-02-20 à 23:40

n(glucose) = m(glucose) / M(glucose)

avec n(glucose) : Quantité de matière (ou nombre de moles) de glucose  (en moles)
m (glucose)          :  masse de glucose (en g)
M (glucose)         :  Masse molaire du glucose (en g/mol)

Posté par
kamikaz
re : fermentation du glucose. 18-02-20 à 08:14

Bonjour,
nC_{6}H_{12}O_{6}=\dfrac{mC_{6}H_{12}O_{6}}{M C_{6}H_{12}O_{6}}

On a : mC6H12O6=100g

M C6H12O6=M C×6+M H×12+MO×6=12×6+12+16×6=180g/mol

alors nC_{6}H_{12}O_{6}=\dfrac{100}{180}=0,55mol

3-1/ nC2H6O=\dfrac{mC_{2}H_{6}O}{MC_{2}H_{6}O}

D'où mC2H6O=0,75×MC2H6O.

MC2H6O=MC×2+MH×6+MO×1=12×2+6+16=46g/mol

mC2H6O=0,75×46=34,5g.


3-2)

Comment faire ?

Posté par
odbugt1
re : fermentation du glucose. 18-02-20 à 09:58

Question 2 :
OK La quantité de matière cherchée est bien égale à 5/9 de mol donc environ 0,55 mol

La question 3-1 est à revoir:
Tu as traité cette question comme si la réaction avait produit 1 mol d'alcool éthylique avec un rendement de 0,75 donc avait produit 0,75 mol de cet alcool.
Ce n'est pas exact.

a) A partir des coefficients stœchiométriques de l'équation bilan et de la quantité de matière consommée du réactif (glucose) calculer la quantité de matière formée du produit (alcool éthylique)
si le rendement était de 1,00
b) Modifier le résultat précédent pour tenir compte du rendement réel de la transformation chimique.
c) Déduire du résultat du b) la réponse demandée.

Posté par
kamikaz
re : fermentation du glucose. 18-02-20 à 10:20

Ok ,

3-1/ D'après l'équation bilan,

\dfrac{nC_{6}H_{12}O_{6}}{1}=\dfrac{nCO_{2}}{2}=\dfrac{nC_{2}H_{6}O}{2}

nC_{2}H_{6}O=2nC_{6}H_{12}O_{6}=2×0,55=1,1mol

Que faire ensuite ?

Posté par
kamikaz
re : fermentation du glucose. 18-02-20 à 10:21

Comment calculer avec le rendement ?

Posté par
odbugt1
re : fermentation du glucose. 18-02-20 à 13:49


Oui.
En effet, la quantité de matière d'alcool éthylique qu'on devrait théoriquement obtenir est bien
égale à 2 *(5/9) = 10/9 de mol soit environ 1,11 mol comme tu l'as trouvé.

Un rendement de 0,75 signifie qu'en réalité, pour diverses causes, la quantité de matière effectivement obtenue n'est  que de 75% de la quantité de matière théoriquement attendue.

Posté par
kamikaz
re : fermentation du glucose. 18-02-20 à 14:15

Ok

Il reste à calculer  la masse maintenant.

Posté par
kamikaz
re : fermentation du glucose. 18-02-20 à 14:25

mC2H6O=1,1×MC2H6O

=1,1×46=50,6g

mC2H6O=50,6g

Posté par
odbugt1
re : fermentation du glucose. 18-02-20 à 15:15

Ton résultat ( 10/9) * 46 = 460/9 51,1g est le résultat théorique ( à 0,5g près) qu'on devrait obtenir si le rendement était de 100%

Il faut donc le corriger en tenant compte que ce rendement est de 75% comme je te l'ai déjà expliqué dans mon post du 18-02-20 à 13:49

Remarque : Tu fais tes calculs en utilisant des valeurs trop grossièrement arrondies.

Posté par
kamikaz
re : fermentation du glucose. 18-02-20 à 15:48

Je  fais un produit en croix.

J'obtiens : 38,32g

Posté par
kamikaz
re : fermentation du glucose. 18-02-20 à 15:48

Ok pour la remarque , j'essaierai de corriger celà.

Posté par
odbugt1
re : fermentation du glucose. 18-02-20 à 16:32

Citation :
Je  fais un produit en croix.
J'obtiens : 38,32g

Et sans utiliser de produit en croix j'obtiens :
m(C2H6O) =51,1 * 0,75 = 38,3g


Posté par
kamikaz
re : fermentation du glucose. 18-02-20 à 17:27

Ok

3-2/ maintenant , comment faire ?

Posté par
odbugt1
re : fermentation du glucose. 18-02-20 à 17:59

a) Même technique pour calculer la quantité de matière  de CO2 formée.
b) Utilisation du volume molaire des gaz pour répondre à la question.

Posté par
kamikaz
re : fermentation du glucose. 18-02-20 à 21:53

Ok ,

3-2/ On a : nC2H6O=\dfrac{VC_{2}H_{6}O}{VmC_{2}H_{6}O}

VC2H6O=nC2H6O×VmC2H6O

=22,4×5/9=24,88L

D'après l'équation bilan,VCO2=VC2H6O

D'où VCO2=24,88L.

Posté par
odbugt1
re : fermentation du glucose. 18-02-20 à 23:34

C2H6O n'est pas un gaz, on ne peut pas lui appliquer le volume molaire des gaz.

On raisonne directement sur CO2 qui, lui, est bien gazeux.
Pour une réaction qui se ferait à 100%
n(CO2) = n(C2H6O) = 10/9 mol

Etant donné que le rendement est de 75%
n'(CO2) = (10/9) * (3/4) = 5/6 mol

Ce qui représente un volume de :
V = n'(CO2) * Vm = (5/6) * 22,4 18,7 mol

Posté par
kamikaz
re : fermentation du glucose. 19-02-20 à 07:28

Ok , merci beaucoup .

Posté par
odbugt1
re : fermentation du glucose. 19-02-20 à 08:49

De rien.
A la dernière ligne de mon dernier post il faut bien entendu lire 18,7L et non 18,7 mol.

Posté par
kamikaz
re : fermentation du glucose. 19-02-20 à 12:54

Oui et merci encore.



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