(Originais Teachy 2023) - Questão Difícil de Química

Considere o processo de fermentação alcoólica, um processo biotecnológico que utiliza leveduras para converter a glicose em etanol e dióxido de carbono. A equação química simplificada para esse processo é C6H12O6(aq) -> 2 C2H5OH(aq) + 2 CO2(g). Imagine que em um laboratório de pesquisa, um grupo de cientistas deseja otimizar a produção de etanol e para isso precisam determinar a quantidade máxima de etanol que pode ser produzida a partir de 180 g de glicose. Além disso, eles querem verificar a quantidade de oxigênio necessária para que a reação ocorra completamente. Considerando que a massa molar do etanol (C2H5OH) é 46 g/mol, do dióxido de carbono (CO2) é 44 g/mol e a constante de Avogadro é 6,022 x 10^23 mol^-1, responda: 1) Qual a quantidade máxima de etanol que pode ser produzida a partir dos 180 g de glicose e quantos mols de oxigênio (O2) seriam necessários para a reação? 2) Se a reação ocorrer em um ambiente com 20% de oxigênio, calcule a massa de etanol que seria produzida e a quantidade de gás carbônico formada, considerando que a reação é completa e que não há limitação de reagentes. Justifique suas respostas com base nos cálculos estequiométricos e nas leis das reações químicas.