Để tính hiệu suất phản ứng lên men giấm, ta cần xác định số mol Na đã phản ứng với rượu để tạo ra sản phẩm.
Đầu tiên, ta tính số mol rượu trong dung dịch 50 ml rượu 46°:
V(rượu) = 50 ml = 0.05 L
M(rượu) = 46° = 46% = 46/100 = 0.46
ρ(rượu) = 0.8 g/ml
n(rượu) = M(rượu) * V(rượu) / ρ(rượu) = 0.46 * 0.05 / 0.8 = 0.02875 mol
Sau đó, ta tính số mol Na đã phản ứng với rượu:
Na: 2Na + 2CH3CH2OH -> 2CH3COONa + H2
n(Na) = m(Na) / M(Na) = 49.22 / 23 = 2.14 mol
Vì Na phản ứng với rượu theo tỷ lệ 2:2, nên số mol rượu đã phản ứng cũng là 2.14 mol.
Hiệu suất phản ứng lên men giấm:
η = (số mol sản phẩm thực tế / số mol sản phẩm lý thuyết) * 100%
η = (2.14 / 0.02875) * 100% = 7443.48%
Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, sản phẩm thu được là CH3COONa. Để tính giá trị m, ta cần xác định khối lượng của CH3COONa.
Khối lượng mol của CH3COONa:
M(CH3COONa) = 82 g/mol
m = n * M = 2.14 * 82 = 175.48 g
Vậy, hiệu suất phản ứng lên men giấm là 7443.48% và giá trị m = 175.48 g.