Equilibrio quimico

PUCCAMP

A levedação do pão e a fermentação alcoólica são as primeiras tecnologias de que se têm notícia. Um suco de uva transforma-se em vinho e um repelente mingau de cevada e centeio torna-se uísque ou cerveja. Em todos esses casos o 'trabalho' é feito por uma levedura (um tipo de fungo), em um processo usado há milênios pela humanidade para obter alimento e prazer. As leveduras mais usadas hoje, na fabricação tanto de pães quanto de vinhos, são as do gênero 'Saccharomyces'. 


(Adaptado de Anita D. Panek. Ciência Hoje. v.33, no 195, julho de 2003, p.62) 


4.500 mL de vinho com teor alcoolico da ordem de 13,8%, em massa, sofreu fermentação acética até que todo o álcool se transformou em ácido acético. A [H3O^+] dessa solução aquosa é, aproximadamente:


Massa molar etanol = 46g/mol
Constante de equilibrio de ionização do ácido acético = 1,8*10^-5
Desnsidade das soluções aquosas = 1,0 g/mL




a. 0,5 * 10^+2 mol/L
b. (√0,5) * 10^+2 mol/L
c. (√0,5 ) * 10^-4 mol/L
d. (√0,5 )*10^-2
e. 0,5  * 10^-2 mol/L



R = D

1) Dados:

4.500 ml de vinho
teor alcoólico:  13,8% m/m .
todo o álcool se transformou em ácido acético.
Massa molar etanol = 46 g/mol
Constante de equilíbrio de ionização do ácido acético = 1,8 .10^-5
Densidade das soluções aquosas = 1,0 g/ml


2) Pede-se: [H₃O⁺]≈ ?


3) Sabendo-se:

CH₃COH + 1/2 O₂ --> CH₃CO₂H   

CH₃CO₂H  + H₂O <---> (CH₃CO₂)¹ˉ +  (H₃O)⁺

K_c = [ (CH₃CO₂)ˉ ] [ (H₃O)⁺] / [CH₃CO₂H]

d = m / V

Percentual em massa :=   nº de gramas do soluto em 100 g da solução --> % m/m ≡ 100 m / M

[X] = n / v = m.V / MM


4) Tem-se:

a) Álcool no vinho:

M = V.d

M = ( 4 500 ml )(1 g / ml) = 4 500 g  de vinho

m = 13,8 . 4 500 / 100

m = 621 g

n =  m / MM = 621 / 46 = 13,5


b) Concentração Molar do Vinagre:

n = 13,5

[CH₃CO₂H] = 13,5 mol / 4,5 L = 3 Molar


c) Logo:

K_c = [ (CH₃CO₂)ˉ ] [ (H₃O)⁺ ] / [CH₃CO₂H]

[ (CH₃CO₂)ˉ ] = [ (H₃O)⁺ ] = x

1,8 .10^-5 =  x² / 3

x² = 5,4 . 10^-5

x² = 0,54 . 10^-4

x² ≈ 0,5 . 10^-4

x ≈ √(0,5) . 10^-2 ■