(UNICAMP - 2018 - 2 FASE)Graas a sua alta converso

(UNICAMP - 2018 - 2ª FASE)

Graças a sua alta conversão energética e à baixa geração de resíduos, o gás hidrogênio é considerado um excelente combustível. Sua obtenção a partir da fermentação anaeróbia de biomassas, como bagaço de cana, glicerol, madeira e resíduos do processamento da mandioca, abundantes e de baixo custo, parece ser uma boa alternativa tecnológica para o Brasil. A velocidade da fermentação, bem como os diferentes produtos formados e suas respectivas quantidades, dependem principalmente do tipo de substrato e do tipo de microrganismo que promove a fermentação. As equações e a figura abaixo ilustram aspectos de uma fermentação de 1 litro de solução de glicose efetuada pela bactéria Clostridium butyricum.

Equação 1: C₆H₁₂O₆(aq) + 2H₂O(l) → 2CH₃COOH(aq) + 4H₂(g) + 2CO₂(g)

Equação 2: C₆H₁₂O₆(aq) + 2H₂O(l) → CH₃CH₂CH₂COOH(aq) + 2H₂(g) + 2CO₂(g)

a) Levando em conta as informações presentes no texto e na figura, e considerando que a fermentação tenha ocorrido, concomitantemente, pelas duas reações indicadas, qual ácido estava presente em maior concentração (mol∙L^-1) ao final da fermentação, o butanoico ou o etanoico? Justifique sua resposta.

b) A velocidade instantânea da fermentação, em qualquer ponto do processo, é dada pela relação entre a variação da quantidade de hidrogênio formado e a variação do tempo. De acordo com o gráfico, quanto tempo após o início da fermentação a velocidade atingiu seu valor máximo? Justifique sua resposta.

Dados: massa molar da glicose: 180 g∙mol^-1; volume molar do hidrogênio: 25 L∙mol^-1.