Chemie stöchometrisches Rechnen?
Wie viel Liter Hexan müssen verbrannt werden, um 1 m³ Kohlenstoffdioxid zu erhalten.
1 Antwort
Es sind folgende 4 Umrechnungen nötig, die ich dir als "=>" aufzeigen möchte.
V(CO2) => n(CO2) => n(Hexan) => m(Hexan) => V(Hexan)
Ich will im Folgenden versuchen, auf die wissenschaftliche Formensprache zu verzichten, um dir das Grundprinzip zu verdeutlichen.
1. Stoffmenge von CO2 berechnen: n(CO2)
Bei Gasen kann man recht einfach die Stoffmenge in der Einheit mol berechnen, wenn man das Molvolumen kennt.
Da der entspannte Autor eh keine Temperatur und keinen Druck angegeben hat, gehen wir entspannt davon aus, dass 1mol Gas ein Volumen von 25L besitzen. Damit kann man nämlich gut Dreisatz rechnen:
25L = 1 mol
1000L = 40mol = 1m³ (CO2)
=> 1000L CO2 entsprechen rund 40mol.
[Mol ist übrigens ungefähr ein anderes Wort für "Stück".]
[Im Zweifelsfall müsstest du in diesem Fall nachfragen, welcher Wert als Molvolumen deinem Lehrer genehm ist. 22,4 L/mol oder 24,4 L/mol sind üblich. Aber didaktisch ist das hier nebensächlich. Es geht um den Rechenweg. Deshalb nehmen wir einfach 25L/mol.]
2. Stoffmenge Hexan berechnen: n(Hexan)
Jetzt brauchen wir die Reaktionsgleichung oder zumindest Teile davon:
1 C6H14 + Sauerstoff => 6 CO2 + Wasser
Dreisatz hilft weiter:
6,66 C6H14 + Sauerstoff => 40 CO2 + Wasser
=> Man braucht 6,66mol Hexan, um 40mol CO2 zu erzeugen.
3. Masse von Hexan berechnen: m(Hexan)
Dazu braucht man ein PSE oder Google, um die Molmasse von Hexan zu berechnen:
12+12+12+12+12+12 für sechs C-Atome
1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1 für vierzehn H-Atome ergibt eine Gesamtsumme von 86 [g/mol]. Diese Zahl heißt Molmasse. Kann man mal gehört haben.
Dreisatz hilft:
1mol Hexan = 86g
6,66mol Hexan = 573g
=> 6,66mol Hexan haben eine Masse von 573g.
4. Volumen von Hexan berechnen: V(Hexan)
Dafür braucht man die Dichte von Hexan. Und die kann man nicht ausrechnen. Ich nehme den Wert von Wikipedia. Da steht:
0,66g / cm³
Dreisatz hilft:
0,66g = 1cm³
573g = 868 cm³
=> 573g Hexan haben ein Volumen von 868cm³.
=> Man braucht pi mal Daumen 900ml Hexan.
Ja, man kann das auch alles mit mathematischer Formelsprache deutlich kompakter und präziser ausdrücken. Da das aber bei Anfängern oft zu Lasten des Verständnisses geht, habe ich darauf verzichtet.
Wenn dir mein Text weiterhilft, freut es mich. Wenn du Nachfragen hast, stell sie gerne.
VG
MCX
