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Il calore liberato durante la fermentazione del succo d'uva

Ivo vuole sapere qual è la variazione di entalpia standard della reazione di fermentazione del succo d'uva e come si calcola il calore che si libera quando si producono 1,500 L di vino con un contenuto del 13,00% di alcool etilico.
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Ivo ha scritto: Mi può aiutare a risolvere questo problema? Il glucosio, C6H12O6(s), si trasforma in alcool etilico, C2H5OH(l), e diossido di carbonio durante la reazione di fermentazione del succo d'uva. a) Qual è la variazione di entalpia standard di questa reazione? b) Che quantità di calore si libera quando si producono 1,500 L di vino con un contenuto del 13,00% di alcool etilico (d = 0,789 g/mL) mediante la fermentazione del succo d'uva? (ΔH°f : C6H12O6(s) = -1275,2 kJ/mol;  C2H5OH(l) =  -277,7 kJ/mol;  CO2(g) = -393,5 kJ/mol) Nel ringraziarla in anticipo le porgo i più cordiali saluti.   Ecco l’aiuto: Il ΔH di qualsiasi reazione corrisponde alla differenza tra la sommatoria (Σ) dei calori di formazione dei prodotti, ΔHf. prodotti, e la sommatoria dei calori di formazione dei reagenti, ΔHf. reagenti, cioè:

ΔHreazione = ΣΔHf. prodotti - ΣΔHf. reagenti

Una volta calcolato il ΔHreazione, ti basta ricordare che la variazione di entalpia standard di reazione corrisponde al calore (Q) liberato o assorbito dalla reazione quando avviene a pressione costante. Conoscendo il volume del vino prodotto e la percentuale di alcol che esso contiene (ricorda che il grado alcolico è una percentuale in volume), si può determinare il volume di alcol etilico; tramite la densità si risale alla massa di alcol e da questa si determina la quantità in moli di alcol etilico. Moltiplicando il risultato per la variazione di entalpia standard della reazione riferita a una mole di alcol etilico si ottiene il valore cercato. Reazione e calcoli sono questi:

C6H12O6(s) → 2 CH3CH2OH(l)  + 2 CO2(g)

Δreazione = (2 ΔH°f. CH3CH2OH(l) + 2 ΔH°f. CO2(g)) - ΔH°f. C6H12O6(s) = 2 mol×(-277,7 kJ/mol) + 2 mol×(-393,5 kJ/mol) – 1 mol×(-1275,2 kJ/mol) = -67,2 kJ

67,2 kJ = Q liberato durante la produzione di 2 mol di alcol

Qmolare (liberato durante la produzione di 1 mol di alcol) = 67,2 kJ/2 mol = 33,6 kJ/mol

Valcol etilico = Vvino × %alcol/100 = 1,500 L·13,00/100 = 0,195 L = 195 mL

malcol etilico = d·V = 0,789 g/mL×195 mL = 154 g

 nalcol etilico = malcol etilico/mmolare = 154 g/ 46,06844 g/mol = 3,34 mol

Qtotale = n·Qmolare = 3,34 mol×33,6 kJ/mol = 112 kJ

In conclusione, il calore che si libera quando si producono mediante fermentazione del succo d'uva 1,500 L di vino con un grado alcolico del 13,00%, è pari a 112 kJ. Ecco fatto…Cari saluti anche a te.

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