Chemisches rechnen?
Hallo
bin mir nicht sicher, ob ich diese Aufgabe falsch verstanden habe. Es steht ja, dass in den 1000l Luft 8.75mol Sauerstoff vorhanden sind. Ausserdem steht, dass bei der Verbrennungsreaktion (die auch gegeben ist) 55 O2 verbraucht werden.
Soweit ich weiss, ist der Koeffizient 55 hier ja auch in mol, also wird bei dieser Reaktion 55mol Sauerstoff gebraucht. Somit ist die Frage doch bereits beantwortet, ohne etwas zu rechnen?
Also meine Lösung wäre jetzt: nein, die Kerze wird nicht komplett runterbrennen, weil anstatt die benötigten 55mol nur 8.75 mol Sauerstoff gegeben sind.
Aber das kann ja nicht stimmen, ist das eine "Fangfrage"? Oder sieht jemand, wo ich einen Denkfehler gemacht habe?
Vielen dank im Vorraus, liebe Grüsse
5 Antworten
Hmm, nach Deiner Überlegung braucht also JEDE Kerze 55 mol O2 zum Verbrennen, unbhängig von der Größe! Kann DAS richtig sein?
Oh stimmt, da hast du natürlich recht, das kann nicht sein! Habs inzwischen verstanden, danke für deine antwort:)
Die Stoffmenge O₂ in einem Kubikmeter Luft kann man leicht als n=pV/(RT)⋅x berechnen, wobei p der Druck, T die Temperatur und x=21% der O₂-Anteil in der Luft ist. Für 1 bar und 25 °C komme ich auf 8.5 mol, das paßt also ungefähr.
Nun hast Du eine Herze, die aus Octadecan C₁₈H₃₈ (M=254.5 g/mol) besteht und m=150 g schwer ist, das sind n=m/M=0.59 mol. Zum Verbrennen braucht sie 55⁄2-mal soviel O₂ also 16.2 mol O₂.
Du siehst also, daß die Kerze unmöglich vollständig verbrennen kann, es ist ja nur genug O₂ für 46 g Wachs da, also knapp die halbe Kerzenmasse.
Da hast Du entweder einen Lese- oder einen Denkfehler.
Es geht nicht um 55 Mol, sondern um das Verhältnis 55 Moleküle Sauerstoff pro 2 Moleküle Sauerstoff.
Jetzt musst Du noch ausrechnen, wieviel Mol 150 Gramm Paraffin sind und das ins Verhältnis setzen.
Du hast den Koeffizienten 55 beim Sauerstoff richtig erkannt. Man kann also sagen, dass 55 mol Sauerstoff benötigt werden (was du auch herausgefunden hast), diese 55 mol Sauerstoff jedoch für 2 mol von dem Paraffin reichen (was du nicht genannt hast).
2 mol von diesem Paraffin haben jedoch eine Masse von ca. 509 g, die molare Masse von C18H38 ist 254,494 g/mol.
Mit dieser Erkenntnis und der Angabe des Gewichts der Kerze von 150g, sollte dir auffallen, dass du wesentlich weniger Paraffin in deiner Kerze hast, du also wesentlich weniger Sauerstoff dafür brauchst.
Zunächst mal ausrechen, wie viel mol Paraffin du überhaupt hast:
150 g / 254,494 g/mol = 0,589 mol
Die stöchiometrischen Verhältnisse von Paraffin zu Sauerstoff in dieser Reaktion sind 2:55, bzw. 1:27,5.
Um diese Menge an Paraffin also vollständig zu verbrennen brauchst du 0,589 mol * 27,5 = 16,198 mol Sauerstoff.
Du hast nur 8,57 mol Sauerstoff in deinem Gefäß, also reicht das nicht, um die Kerze vollständig zu verbrennen.
Allerdings kannst du jetzt auch einfach zurückrechnen: Mit 8,57 mol Sauerstoff, die du hast, kannst du 8,57 mol / 27,5 = 0,312 mol Paraffin verbrennen, das entspricht 79,402 g Paraffin.
Du kannst also 79,402 g Paraffin mit dem gegebenen Sauerstoff verbrennen, wobei dann noch 150 g - 79,402 g = 70,598 g von der Kerze übrig bleiben.
Daaanke dir für die ausführliche Antwort, jetzt hab ichs verstanden!! Habs auch gerade selbst nochmals durchgerechnet und bin nun auf das gleiche wie du gekommen. :)
rechne 18*12 plus 38 das mal 2 sind wieviel Gramm Paraffin?
Diese Menge benötigt 55 Mol O2...
Du hast aber nur 150 g wieviel O2 würden die benötigen?
das rechnen und aufschreiben, damit wäre die Aufgabe gelöst