“Azúcar” típicamente significa sacarosa que tiene una fórmula de C12H22O11.
Es un carbohidrato que significa que cada molécula se puede considerar como 12 átomos de carbono elemental “hidratados” con 11 moles de agua (H2O). Esto significa que sus átomos de carbono tienen un número neto de oxidación de cero (0).
Los productos de la fermentación anaeróbica son dióxido de carbono, CO2 y etanol (“EtOH” o C2H5OH).
Como las moléculas no tienen carga neta, en CO2 cada átomo de carbono cargado “positivamente” se equilibra con 2 iones de oxígeno (óxido) cargados negativamente. Como cada anión de óxido tiene una carga de menos 2, el único átomo de C de CO2 debe tener una carga nominal de +4.
A los efectos de este tipo de cálculo, C2H5OH se puede considerar como una mol de agua (H2O) más una mol de C2H4 (acetileno). Como asumimos que cada átomo de H tiene una carga de +1 y que hay 4 de ellos, los dos átomos de carbono de EtOH deben dividir una carga de -4 entre ellos.
Como ninguna de las moléculas del producto está cargada y el carbono es el único átomo que cambia su estado de oxidación, la relación molar de los productos de fermentación de la sacarosa debe ser de 1: 1; es decir, cada mol de sacarosa genera 4 moles de EtOH (es decir, 8 carbonos cargados negativos) y 4 moles de CO2 (es decir, 4, más 4 carbonos cargados). El hecho de que la masa de 4 moles de CO2 + 4 moles de EtOH sea 360 gramos (18 veces mayor que la de la sacarosa misma) sugiere que su fermentación implica también una “hidrólisis” que se manifiesta como la adición de una molécula de agua (peso molecular) = 18) a sus productos.
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De todos modos, dado que 342 gramos de sacarosa generan 184 gramos de EtOH (4 * (2 * 12 + 16 + 6 * 1)), 1000 gramos de sacarosa deben producir 538 gramos de etanol.
