Chemie Gewichtsverlust der Anode und Herstellungsdauer?
Hey
ich bräuchte hilfe bei den beiden aufgaben.
Die elektrochemische Herstellung von Aluminium benutzt Graphit-Elektroden und verläuft vereinfacht nach der Gleichung Al2O3 + 1.5 C -> 2Al + 1.5 CO2.
a) Berechnen Sie den Gewichtsverlust der Anode pro kg hergestelltes Al (100% Stromausbeute vorausgesetzt). Wieviel g CO2 entspricht das?
b) Wie lange würde es dauern, um genug Al für eine Palette (24 Dosen, jede 5g) herzustellen (I = 50000 A, reale Stromausbeute 90%)?
für die b muss man ja erst die a haben.
also bei der A habe ich die Molaren massen rausgeschrieben. Al2O3 hat 101,96 g/mol und Al hat 26,98 g/mol
und als ansatz habe ich an der beziehung: m1/m2 = n1M1 / n2M2
M steht für die molare masse und m für die masse
wie gehe ich hier weiter voran? Was ist in diesem Fall die Stoffmenge?
danke^^
1 Antwort
Al₂O₃ + 1½ C ⟶ 2 Al + 1½ CO₂
Berechnen Sie den Gewichtsverlust der Anode pro kg hergestelltes Al
Zur Herstellung von 2 mol (≙54g) Aluminium werden 1½ mol (≙18 g) C verbraucht, also braucht man für ein Kilogramm bzw. n=37 mol Al entsprechend 27.8 mol C. Auf Gewicht umgerechnet sind das F=gnM=3.27 kN. Die Masse des gebildeten CO₂ ist m=nM=1.22 kg.
Wie lange würde es dauern, um [120 g] Al herzustellen (I = 50000 A, reale Stromausbeute 90%)?
50000 Ampere entsprechen einer Ladung von 50000 Coulomb pro Sekunde. Ein Mol Elektronen hat eine Ladung von 96485 C (diese Zahl heißt „Faraday-Konstante“, und wenn Du sie nicht weißt, kannst Du die Aufgabe nicht lösen), also liefert die Elektrolyse I/F=0.52 mol Elektronen pro Sekunde. Du willst n=m/M=4.45 mol Aluminium herstellen, brauchst dazu dreimal so viele also 13.34 mol Elektronen, das dauert 26 Sekunden, aber weil Du ein Zehntel der Elektronen nicht nutzen kannst, mußt Du realiter 26/0.9=28.3 Sekunden lang elektrolysieren.
Naja, Du wolltest ja das Gewicht wissen. Das ist Masse mal Erdbeschleunigung, und die Masse ist natürlich m=nM.
wie sind sie bei der dem gewichtsverlust auf die 54g für aluminium? also ist die Stoffmenge einfach der Vorfaktor, der vor Al stand? also dann 2mol mal die molare masse von Al? n=37 mol ist ja die masse und so auch die stoffmenge auf 1000g hochgerechnet stimmts? die stoffmenge von C ist dann dementsprechend die hälfte und dann das 1,5 fache von der stoffmenge von Al? also der gewichtsverlust ist also diese 3,27 Kilonewton? zunächst, wie kommt man auf diesen wert? Und wären es dann umgerechnet ca. 327Kg, da 1kN genau 100Kg entsprechen oder?
könnten sie mir die a nochmal ausführlich mit den einzelnen schritten erklären? also auch wenn das eigentlich eine kleine neben rechnung sein sollte.
danke schonmal für die Antwort^^
Das sind dochnur simple stöchiometrische Rechnungen, mehr als Proportionen und Herumjonglieren zwischen Stoffmenge und Masse braucht man da nicht. Lies Dir durch, was ich geschrieben habe, rechne es nach, und dann hast Du es.
Und von wo haben sie die Formel: F=gnM bzw welche Bedeutung hat diese Formel?