A cana-de-açúcar (Saccharum officinarum) é o elemento básic...

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A alternativa correta é E - 148,6 kg.

Vamos entender o raciocínio por trás da resolução desta questão, que envolve conceitos de estequiometria, densidade e volume.

A questão aborda a fermentação alcoólica, onde a sacarose (C₁₂H₂₂O₁₁) é convertida em etanol (C₂H₅OH) e dióxido de carbono (CO₂). A equação fornecida é:

C₁₂H₂₂O₁₁(s) + H₂O(l) ➔ 4 C₂H₅OH(l) + 4 CO₂(g)

Para resolver a questão, seguimos os seguintes passos:

1. Calcular a quantidade de etanol em moles:

Para encontrar a quantidade de etanol produzido, precisamos converter o volume de etanol (100 L) em massa. Usamos a densidade do etanol para isso:

Densidade = 0,8 g/cm³ = 0,8 g/mL

Como 100 L = 100.000 mL, temos:

100.000 mL x 0,8 g/mL = 80.000 g de etanol

Agora, convertemos a massa de etanol para moles, utilizando a massa molar do etanol (46 g/mol):

80.000 g ÷ 46 g/mol = 1.739,13 mol de etanol

2. Analisar a estequiometria da reação:

Da equação química, vemos que 1 mol de sacarose produz 4 mols de etanol. Então, a quantidade de sacarose necessária para produzir 1.739,13 mols de etanol é:

1.739,13 mol ÷ 4 = 434,78 mol de sacarose

3. Converter mols de sacarose para massa:

A massa molar da sacarose é 342 g/mol. Então, a massa de sacarose necessária é:

434,78 mol x 342 g/mol = 148.574,76 g = 148,6 kg

Portanto, a massa de sacarose necessária para produzir 100 L de etanol é 148,6 kg, justificando a alternativa correta.

Análise das alternativas incorretas:

A - 14,8: Esta alternativa é incorreta pois subestima significativamente a quantidade de sacarose necessária, possivelmente devido a um erro de cálculo envolvendo a conversão de unidades ou estequiometria.

B - 594,7: Esta alternativa é incorreta pois superestima a quantidade de sacarose necessária. Esse valor pode ter surgido de uma interpretação errônea da densidade ou da massa molar.

C - 1,48: Esta alternativa é claramente incorreta, pois a quantidade é extremamente baixa, indicando um erro de fator de conversão ou cálculo estequiométrico.

D - 85,5: Esta alternativa é incorreta, pois não bate com o valor correto de 148,6 kg. Esse valor pode resultar de erros em etapas específicas do cálculo, como a conversão de volume para massa.

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SACAROSE ( 342 )............. ETANOL (46 * 4 = 184) ..................100 x 0,8= 80

342g-------------------------------184

X---------------------------------80

184X = 342* 80

X= 27.360 / 184 = 148,6 Kg de Sacarose