Đề bài
Trong quá trình lên men tinh bột thành ethanol, nấm men là chất xúc tác giúp chuyển hóa glucose thành ethanol và khí CO₂ trong điều kiện yếm khí (không có oxygen), quá trình lên men tỏa nhiệt. Từ 300 gam glucose, thực hiện quá trình lên men rượu trong phòng thí nghiệm, kết quả biểu diễn theo đồ thị sau:
Kết quả nghiên cứu nhận thấy:
- Tốc độ phản ứng tăng lên và dung dịch trở nên đặc và nhiệt độ dung dịch tăng dần.
- Sau ngày thứ 10, phản ứng hầu như dừng lại mặc dù trong dung dịch vẫn còn glucose chưa bị chuyển hóa hết.
Phương pháp giải
Dựa vào phản ứng lên men tinh bột tạo ethanol.
Quan sát số mol ethanol ở đồ thị và nhận xét.
Lời giải chi tiết
Phân tích các mệnh đề:
(1) Đúng. Trong quá trình lên men rượu bằng nấm men, ngoài ethanol thì còn có thể sinh ra các sản phẩm phụ tùy thuộc vào điều kiện và môi trường lên men.
2. Đúng. Theo đồ thị, ta thấy ở ngày 12, số mol ethanol tạo thành là 2 mol.
(3) Sai. Quan sát đồ thị, ta thấy ở ngày thứ 10, ${{n}_{{{\text{C}}_{2}}{{\text{H}}_{5}}\text{OH}}}=2mol$
Theo phương trình phản ứng:
$\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 \rightarrow 2\text{C}_2\text{H}_5\text{OH} + 2\text{CO}_2$
Do đó, số mol $\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6$ phản ứng là: ${{n}_{{{\text{C}}_{6}}{{\text{H}}_{12}}{{\text{O}}_{6}}pu}}=\frac{2}{2}=1mol$
Mà số mol $\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6$ thực tế là: ${{n}_{{{\text{C}}_{6}}{{\text{H}}_{12}}{{\text{O}}_{6}}tt}}=\frac{300}{180}=\frac{5}{3}mol$
Do đó, hiệu suất phản ứng là: $H%=\frac{1}{5/3}.100%=60%$.
(4) Sai. Tinh bột có công thức ${{({{C}_{6}}{{H}_{10}}{{\text{O}}_{5}})}_{n}}$ nên phản ứng lên men tinh bột tạo ethanol là: ${{({{C}_{6}}{{H}_{10}}{{\text{O}}_{5}})}_{n}}\xrightarrow{+{{H}_{2}}O}n{{C}_{6}}{{H}_{12}}{{\text{O}}_{6}}\to 2{{C}_{2}}{{H}_{5}}OH$.