Wydajność reakcji otrzymywania glukozy
Produkcja wodoru metodami biotechnologicznymi wymaga mniejszego wkładu energii niż wytwarzanie wodoru metodami termochemicznymi lub elektrochemicznymi. Obecnie uważa się, że sposobem na poprawienie wydajności uzyskiwania wodoru jest fermentacja dwustopniowa.
Etap pierwszy - faza ciemna przeprowadzana przez bakterie beztlenowe, zachodzi zgodnie z reakcją (1.),
(1.) C6H12O6 + 2H2O → 2CH3COOH + 2CO2 + 4H2
Etap drugi - fotofermentacja zachodzi zgodnie z reakcją (2.):
(2.) 2CH3COOH + 4H2O → 8H2 + 4CO2
Na podstawie: J. Kijeński, M. Kijeńska, Droga do energii i surowców ze źródeł odnawialnych, opracowanie Misja Nauk Chemicznych pod redakcją B. Marcińca, Poznań 2011.
Oblicz liczbę gramów wodoru otrzymanego metodą fermentacji dwuetapowej, jeżeli masa glukozy użytej do reakcji (1.) wynosiła 900 gramów, a wydajność reakcji (1.) i (2.) wynosiły kolejno 60% i 50%. Wynik podaj z dokładnością do liczby całkowitej. W obliczeniach przyjmij następujące przybliżone wartości mas molowych pierwiastków: MC = 12 g · mol-1, MH = 1 g · mol-1, MO = 16 g · mol-1.
| Obliczenia: Odpowiedź: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
C6H12O6 = 180 g/mol
CH3COOH = 60g/mol
(1.) 1 mol C6H12O6 – 2 mole CH3COOH
180 g – 2 · 60 g
900 g – x
x = 600 g CH3COOH
600 g CH3COOH – 100%
y – 60%
y = 360 g CH3COOH
(2.) 2 mole CH3COOH – 8 moli H2
2 · 60 g – 16 g H2
360 g – b
b = 48 g H2
48 g H2 – 100%
c – 50%
c = 24 g H2
1 mol C6H12O6 – 4 mole H2
180 g – 8 g H2
900 g – z
z = 40 g H2
40 g H2 – 100%
a – 60%
a = 24 g H2
mcałk · H2 = 24 g + 24 g = 48 g
Odpowiedź: Otrzymano 48 g H2
Subskrybuj nasz kurs chemii online, aby uzyskać dostęp do tego i wielu innych zadań z rozwiązaniami!