Chemie -Rechnungen?

2 Antworten

Der Tank des Autos faßt m=13.2 kg, und das Auto verbraucht 4.2 kg CH₄ pro 100 km. Methan verbrennt mit Sauerstoff gemäß:

CH₄ + 2 O₂ ⟶ CO₂ + 2 H₂O

  1. Die Reichweite des Fahrzeugs beträgt 100⋅13.2/4.2=314 km
  2. Die Stoffmenge Methan im Tank ist n=m/M=823 mol
  3. Wenn es im Labor eine menschliche Temperatur von T = 25 °C = 298 K und einen annehmbaren Druck von p=1 bar hat, dann V=nRT/p=20.4 m³. Bei anderen Be­din­gungen kommt etwas anderes heraus.
  4. Da 1 mol Methan mit zwei Mol Sauerstoff reagiert, braucht die doppelte Stoff­men­ge 1646 mol Sauerstoff, und sie nimmt als Gas doppelt soviel Volumen ein wie un­ter (3) berechnet.
  5. Da 1 mol Methan zu 1 mol CO₂ reagiert, bilden sich 823 mol CO₂, die nehmen das­selbe Volumen ein wie unter (3) berechnet, und es wiegt m=nM=36.2 kg.
Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Chemiestudium mit Diss über Quanten­chemie und Thermodynamik

Dilo3333 
Beitragsersteller
 01.09.2024, 15:01

Vielen Dank. Ich hätte zwei Fragen. Und zwar wie bist du auf Kubikmeter gekommen weil ich nämlich 825 mol mal 22,4 l/mol gerechnet hätte und eigentlich l rauskäme oder ? Und bei der 4) wie bist du auf 1646 gekommen ich verstehe da die Rechnung nicht

indiachinacook  01.09.2024, 17:39
@Dilo3333

Der Zahlenwert fürs molare Volumen Vₘ=22.4 l gilt bei 0 °C, und so kalt ist es bei mir im Labor nicht. Deshalb habe ich 25 °C und 1 bar Druck gewählt und in die Gas­gleichung eingesetzt (bei den von mir gewählten Bedingungen ist Vₘ=24.8 l). Ich ha­be ja geschrieben, daß andere Zahlen herauskommen, wenn man andere Um­ge­bungs­vari­ablen hat.

Die Stoffmenge des Methans ist n = m/M = 13.2 kg / 14.06 g/mol = 823 mol. Die nötige Stoffmenge Sauerstoff ist lt. Reaktionsgleichung doppelt so groß, also 1646 mol.

Wie hast Du das denn gerechnet? Meine Vermutung ist, dass Du schon bei 2) einen Fehler gemacht hast. Die molare Masse von Methan sind 16 kg/kmol. Im Tank befinden sich also 0,825 kmol Methan. Wenn ich das mit dem molaren Volumen idealer Gase multipliziere sind das schon 18,49 Kubikmeter.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Promovierter Chemie-Ingenieur

Dilo3333 
Beitragsersteller
 01.09.2024, 14:21

Ich hab bei der 2) 825 mol rausbekommen und durch 1013,25 mbar geteilt und für Aufgabe 3) das dann rausbekommen

KuarThePirat  01.09.2024, 14:22
@Dilo3333

Gut, dann bist du bei 2 beim richtigen Ergebnis. Warum teilst Du das durch den Druck? Da kommt dann mol/mbar raus und das ergibt ja mal gar keinen Sinn ;).

Dilo3333 
Beitragsersteller
 01.09.2024, 14:23
@KuarThePirat

Ohhhh ich hatte das mit der Dichte verwechselt 😅

Dilo3333 
Beitragsersteller
 01.09.2024, 14:27
@KuarThePirat

Ist es schlimm wenn man in Aufgabe 2) mit Gramm gerechnet hat weil ich dachte man müsse alles in Gramm umrechnen