Aurelie novembre 2000

fermentation du moût de raisin

 
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fermentation

L'éthanol contenu dans le vin résulte de la fermentation des sucres présents dans le moût de raisin. On peut considérer, pour simplifier, que seuls le glucose et le fructose subissent cette fermentation.

  1. Ecrire l'équation de fermentation.
  2. Si on fait fermenter 1000 kg de raisin contenant en masse 18,9 % de sucres fermentiscibles, quel volume d'éthanol obtient-on ?
  3. Le dioxyde de carbone n'est pas toxique, cependant lorsque sa concentration volumique dans l'air dépasse 10 %, il peut provoquer des maux de tête, des vertiges. Calculer le volume de dioxyde de carbone lors de la fermentation d'une tonne de raisin.
  4. En déduire le volume d'air total permettant de diluer suffisamment le dioxyde pour éviter tout danger.

Masse volumique de l'éthanol : 790 kgm-3.

C=12 ; H=1 ; O=16 g mol-1. volume molaire : 22,4 L mol-1.

 

corrigé

méthode générale pour résoudre un problème de chimie

étape 1: qté de matière en mole

masse de sucres dans le raisin :0,189*1000= 189 kg

masse molaire glucose C6H12O6 :180 g mol -1.

diviser 189 000 gramme par 180 = 1050 mol de glucose

étape 2 : écrire l'équation bilan de la réaction

1 C6H12O6 donne 2 C2H5OH + 2 CO2

utiliser les coefficient de l'équation bilan pour trouver la qté de matière d'alcool éthylique en moles.

2*1050=2100 mol

étape 3 : masse de l'alcool éthylique

multiplier le résultat précédent par la masse molaire de l'alcool éthylique C2H5OH

soit 46 g mol-1 d'où : 96 600g d'alcool

utiliser la masse volumique de l'éthanol : 790 kg m-3 = 0,79 g / mL

diviser la masse d'alcool par 0,79 d'où un volume en mL d'alcool

96 600/0,79 =1,223 105 mL ou 122,3 L d'éthanol

dioxyde de carbone

à partir de 1050 mol de glucose, utiliser les coefficients de l'équation bilan pour trouver la quantité de matière de CO2 en mol

2*1050 =2100 mol

multiplier ce résultat en mol par le volume molaire d'un gaz (22,4 L / mol en général ou la valeur que l'on vous donne); d'où le volume de CO2 en litres.

2100*22,4 =47000 L ou 47 m3

Le volume d'air doit être 10 fois plus grand.(470 m3)

 

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