Rozwiązanie:

a) Równanie reakcji:

$\mathrm{C}{}_6\mathrm{H}{}_{12}\mathrm{O}{}_6\stackrel{\text{droz˙dz˙e}}{\to }2\mathrm{CO}{}_2\uparrow +2\mathrm{C}{}_2\mathrm{H}{}_5\mathrm{OH}$

Produktami reakcji są: tlenek węgla(IV) i etanol.

b) Słowny odczyt reakcji:

Cząsteczka glukozy pod wpływem działania drożdży rozkłada się na dwie cząsteczki tlenku węgla(IV) i dwie cząsteczki etanolu.

c) Wartościowość węgla w tlenku węgla(IV) wynosi IV.

Wartościowość węgla w etanolu wynosi IV.

d) 

Dane:

${\mathrm{m}}_{\text{roztworu etanolu}}=200\mathrm{g}$

${\mathrm{C}}_{\mathrm{p}}=5\%$

Szukane:

${\mathrm{m}}_{\text{glukozy}}=?$

Rozwiązanie:

Najpierw obliczamy, ile gramów etanolu otrzymano w reakcji. 

Wiemy, że w reakcji otrzymano 200 g roztworu etanolu, a stężenie procentowe tego roztworu wynosiło 5%.

Stężenie procentowe roztworu (Cp) określa, ile gramów substancji rozpuściło się w 100 g roztworu.

Jeśli 5 g substancji rozpuszczono w 100 g roztworu,

to x g substancji rozpuszczono w 200 g roztworu.

$\begin{array}{ccc}5\mathrm{g}& -& 100\mathrm{g}\\ \mathrm{x}& -& 200\mathrm{g}\end{array}$

$100\mathrm{g}\cdot \mathrm{x}=5\mathrm{g}\cdot 200\mathrm{g}|:100\mathrm{g}$

$\mathrm{x}=\frac{5\mathrm{g}\cdot 200\mathrm{g}}{100\mathrm{g}}$

$\mathrm{x}=10\mathrm{g}\Rightarrow {\mathrm{m}}_{\text{etanolu}}=10\mathrm{g}$

Znając masę otrzymanego etanolu możemy obliczyć, ile gramów glukozy użyto w reakcji.

Obliczamy masę cząsteczkową glukozy i etanolu. Z układu okresowego odczytujemy masę atomową węgla, tlenu i wodoru. 

${\mathrm{m}}_{\mathrm{C}}=12\mathrm{u}$

${\mathrm{m}}_{\mathrm{O}}=16\mathrm{u}$

${\mathrm{m}}_{\mathrm{H}}=1\mathrm{u}$

${\mathrm{m}}_{\mathrm{C}{}_6\mathrm{H}{}_{12}\mathrm{O}{}_6}=6\cdot {\mathrm{m}}_{\mathrm{C}}+12\cdot {\mathrm{m}}_{\mathrm{H}}+6\cdot {\mathrm{m}}_{\mathrm{O}}=6\cdot 12\mathrm{u}+12\cdot 1\mathrm{u}+6\cdot 16\mathrm{u}=72\mathrm{u}+12\mathrm{u}+96\mathrm{u}=180\mathrm{u}$

${\mathrm{m}}_{\mathrm{C}{}_2\mathrm{H}{}_5\mathrm{OH}}=2\cdot {\mathrm{m}}_{\mathrm{C}}+5\cdot {\mathrm{m}}_{\mathrm{H}}+{\mathrm{m}}_{\mathrm{O}}+{\mathrm{m}}_{\mathrm{H}}=2\cdot 12\mathrm{u}+5\cdot 1\mathrm{u}+16\mathrm{u}+1\mathrm{u}=24\mathrm{u}+5\mathrm{u}+17\mathrm{u}=46\mathrm{u}$

Zapisujemy równanie reakcji. Nad równaniem umieszczamy dane wynikające z treści zadania, a pod równaniem informacje, które wynikają ze stechiometrii reakcji.

$\begin{array}{ccccccc}\mathrm{x}& & & & 10\mathrm{g}& & \\ \mathrm{C}{}_6\mathrm{H}{}_{12}\mathrm{O}{}_6& \stackrel{\text{droz˙dz˙e}}{\to }& 2\mathrm{CO}{}_2\uparrow & +& 2\mathrm{C}{}_2\mathrm{H}{}_5\mathrm{OH}& & \\ 1\cdot 180\mathrm{u}& & & & 2\cdot 46\mathrm{u}& & \\ 180\mathrm{u}& & & & 92\mathrm{u}& & \end{array}$

Jeśli z rozkładu 180 u glukozy powstaje 92 u etanolu,

to z rozkładu x g glukozy powstaje 10 g etanolu.

$\begin{array}{ccc}180\mathrm{u}& -& 92\mathrm{u}\\ \mathrm{x}& -& 10\mathrm{g}\end{array}$

$92\mathrm{u}\cdot \mathrm{x}=180\mathrm{u}\cdot 10\mathrm{g}|:92\mathrm{u}$

$\mathrm{x}=\frac{180\mathrm{u}\cdot 10\mathrm{g}}{92\mathrm{u}}$

$\mathrm{x}=19,565\mathrm{g}\Rightarrow {\mathrm{m}}_{\text{glukozy}}=19,565\mathrm{g}$

Odpowiedź: W reakcji wzięło udział 19,565 g glukozy.