Παναγιώτης Κουτσομπόγερας

Ευχαριστώ για την αφιέρωση Παναγιώτη. Πάω να πιω λίγο ζαχαρόCola να ανανεώσω τα ένζυμά μου και τα λέμε! Ωραία συνδυαστική άσκηση!

 
ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ (ΑΙ)
1. Ποια είναι η % w/v περιεκτικότητα σε ζάχαρη του αναψυκτικού;
·        Από τις αντιδράσεις (1) και (2), 1 mol ζάχαρης παράγει 2 mol γλυκόζης.
·        Η γλυκόζη με το Fehling δίνει ίζημα Cu₂O (Mr = 143).
·        Mol ιζήματος: n = 17,16 g / 143 g/mol = 0,12 mol Cu₂O.
·        Άρα n(γλυκόζης) = 0,12 mol στο Υ1.
·        Τα mol της ζάχαρης είναι τα μισά: 0,12 / 2 = 0,06 mol.
·        Μάζα ζάχαρης στα 200 mL: m = 0,06 mol * 342 g/mol = 20,52 g.
·        Περιεκτικότητα: (20,52 g / 200 mL) * 100 = 10,26% w/v.
2. Ποια είναι η c(M) γλυκόζης του διαλύματος Υ1;
·        Moles γλυκόζης = 0,12 mol.
·        Όγκος Υ1 = 200 mL = 0,2 L.
·        Συγκέντρωση: C = 0,12 / 0,2 = 0,6 M.
3. Πόσα mL αναψυκτικού ήπιαμε τελικά;
·        Για το Υ3: Π = 4,92 atm, T = 300 K. Από τον νόμο Π = C * R * T => 4,92 = C * 0,082 * 300 => C = 0,2 M (συγκέντρωση γλυκόζης στο Υ3).
·        Αν V ο όγκος αναψυκτικού για το Υ2, τότε n(γλυκόζης) = 2 * (10,26 * V / 100) / 342.
·        Ο τελικός όγκος Υ3 είναι V + 200 mL.
·        Από την επίλυση προκύπτει V = 100 mL.
·        Συνολικό αναψυκτικό που χρησιμοποιήθηκε: 200 mL (Υ1) + 100 mL (Υ2) = 300 mL.
·        Άρα ήπιαμε: 500 – 300 = 200 mL.
4. Πόσα λεπτά μελέτης χρειαζόμαστε για να “κάψουμε” τις θερμίδες;
·        Στα 200 mL που ήπιαμε υπάρχουν: 2 * 10,26 = 20,52 g ζάχαρης.
·        Θερμίδες: 20,52 g * 4 kcal/g = 82,08 kcal.
·        Χρόνος: (82,08 / 13,68) * 10 = 6 * 10 = 60 λεπτά (1 ώρα).
5. Ποια θα ήταν τελικά η c(M) γλυκόζης του διαλύματος Υ1 στους 80°C;
·        Λόγω της υψηλής θερμοκρασίας (80°C), τα ένζυμα (ιμβερτάση, ισομεράση) υφίστανται  καταστροφή της πρωτεϊνικής τους δομής.
·        Οι αντιδράσεις (1) και (2) δεν πραγματοποιούνται.
·        Άρα δεν παράγεται γλυκόζη και η συγκέντρωσή της θα είναι c = 0 M.
6. Αν πίναμε όλο το μπουκάλι πόσα γραμμάρια ζάχαρης και πόσα kcal θα προσλαμβάναμε;
·        Ζάχαρη: 5 * 10,26 g = 51,3 g.
·        Ενέργεια: 51,3 g * 4 kcal/g = 205,2 kcal.
7. Ποιο % ποσοστό από την απαραίτητη ενέργεια (2052 kcal) προσλαμβάνουμε;
·        Ποσοστό = (205,2 / 2052) * 100 = 10%.

Θοδωρή όντως χρειαζόμαστε δροσιά και ανανέωση ενζύμων +;προσοχή στις θερμίδες !

Πόσα g κίτρινου ιζήματος παράγονται κατά την προσθήκη περίσσειας διαλύματος I2 / KOH στο μείγμα Ψ; (157,6 g)
 

Παναγιώτη καλησπέρα. Μετά τη συζήτησή μας για την οξειδοαναγωγή, έφερες άλλη μία “οξειδοαναγωγική άσκηση”. Είναι πολύ ωραία γιατί νομίζω ότι εξετάζει συγκεκριμένους διδακτικούς στόχους, χωρίς να χάνεται σε περίεργες λεπτομέρειες. Μια τέτοια θα μου άρεσε να τη δω στις πανελλαδικές εξετάσεις.

Μια σκέψη για τη διατύπωση “Για την πλήρη οξείδωση του μείγματος Ψ”. Νομίζω ότι δεν έχεις δίκιο. Χρησιμοποιούμε την έκφραση “πλήρης οξείδωση” και εννοούμε ότι π.χ. οι πρωτοταγείς αλκοόλες γίνονται οξέα σε ποιοτικές περιγραφές.
Όταν όμως έχουμε την εκφώνηση ενός προβλήματος, “η πλήρης εξουδετέρωση του μείγματος” έχει δύο αναγνώσεις: η μία ότι έχει αντιδράσει όλη η ποσότητα του μείγματος και η άλλη ότι έχουν γίνει οι μετατροπές στον μέγιστο επιτρεπόμενο βαθμό. Στο δικό σου πρόβλημα θέλεις και τις δύο αναγνώσεις, ωστόσο χρησιμοποιείς μία φορά το πλήρης, οπότε υπάρχει αμφισημία.

Νομίζω ότι καλύτερη διατύπωση θα ήταν: “Για την πλήρη οξείδωση του μείγματος Υ, η μέγιστη ποσότητα που απαιτείται είναι 800 mL οξινισμένου διαλύματος KMnO4 0,4 M.” Με αυτή τη διατύπωση νομίζω ότι είναι σαφές πώς το “πλήρη οξείδωση” αναφέρεται στην ποσότητα του μείγματος, ενώ το “μέγιστη” στο βαθμό μετατροπής.

Καλησπέρα Δημήτρη, σ’ ευχαριστω για την ανταλλαγη απόψεων (και ηλεκτρονιων). Η γνωμη μου ειναι η εξής: Aφου αναφερεται ότι ‘Για την πλήρη οξείδωση του μείγματος Ψ προς οργανικές ενώσεις’, σημαινει οτι  ολες οι δευτερτογεις αλκοολες εχουν γινει ποσοτικα κετονες και η πρωτοταγης ποσοτικα οξύ – περαιτερω οξειδωση θα οδηγουσε σε διασπαση του μειγματος σε CO2 (μη οργανικη ενωση) + λοιπα προιοντα, αρα νομιζω ειναι ΟΚ. Επισης πως γινεται να εχω πληρη οξειδωση και να χρειαζεται και αλλο KMnO4

Παναγιώτη, αν καταλαβαίνω καλά, για σένα η λέξη “πλήρης” σημαίνει το μέγιστο για όλα. Κάτι τέτοιο όμως δεν δηλώνεται κάπου ρητά για να το θεωρήσουμε έτσι.

Όταν η αιθανόλη μετατρέπεται σε αιθανάλη, από την άποψη της οξείδωσης, δεν έχουμε πλήρη αντίδραση καθώς υπάρχει η δυνατότητα περαιτέρω οξείδωσης. Επομένως, στην ποιοτική περιγραφή πλήρης οξείδωση της αιθανόλης σημαίνει μετατροπή σε οξύ.

Όμως αν 0,2 mol αιθανόλης μετατραπούν σε 0,2 mol αιθανάλης δεν είναι πλήρης αντίδραση; Προφανώς τώρα αναφερόμαστε στην πλήρη ποσοτική μετατροπή. Και σε αυτή την περίπτωση για να έχουμε και πλήρη μετατροπή σε οξύ θα προσθέσουμε οξειδωτικό (για το ερώτημα που έθεσες).

Αν λοιπόν πούμε ότι η αιθανόλη αντιδρά πλήρως με KMnO4 σε τι αναφερόμαστε; Στο ποσοτικό στοιχείο (ότι καταναλώθηκε όλη η ποσότητα της αλκοόλης) ή στο βαθμό μετατροπής (η αλκοόλη έγινε οξύ);

Θεωρώ ότι πρέπει να δώσουμε, με κάποιον τρόπο, δύο πληροφορίες, ώστε ο μαθητής να αντιληφθεί ότι αντιδρά ποσοτικά πλήρως η αιθανόλη και επιπλέον ότι μετατρέπεται σε οξύ και όχι αλδεΰδη, αν φυσικά είναι αυτό που θέλουμε να μεταφέρουμε σε μια άσκηση.