Ottomotor:100g Heptan werden vollständig verbrannt. Wie viele Liter Sauerstoff werden dazu benötig?
Hey Leute! Ich bin ziemlich schlecht in Chemie und bräuchte bei den Hausaufgaben ernsthaft Hilfe. Also, so lautet die Aufgabenstellung.
Aufgabe zum Ottomotor: 100g Heptan werden vollständig verbrannt. Wie viel Sauerstoff werden dazu benötig? Wie groß ist der Kohlendioxidaustoß in Gramm ?
Ich verstehe die Aufgabenstellung aber ich habe echt keine Ahnung wie ich die Fragen berechnen soll. Wäre nett wenn mir jemand helfen würde!
LG Gina
5 Antworten
Heptan hat sieben Kohlenstoffatome (griechisch hephte = 7). Die allgemeine Formel für Alkane lautet C(n)H(2n+1), also muß Heptan die Summenformel C₇H₁₆ haben.
Jetzt brauchen wir eine Reaktionsgleichung. Alles C muß am Ende zu CO₂ werden, und alles H zu H₂O. Aus einem Hepatanmolekül bekommen wir also 7 CO₂ und 8 H₂O, das braucht insgesamt 14+8=22 Sauerstoffatome oder 11 Sauerstoffmoleküle
C₇H₁₆ + 11 O₂ ⟶ 7 CO₂ + 8 H₂O
Heptan hat die molare Masse 100.21 g/mol (Atommassen zusammenzählen). Die in der Angabe genannten 100 g sind also fast genau ein Mol, genau 0.998 mol. Wir brauchen elfmal soviel Sauerstoff, also 10.98 mol.
Das Volumen eines Gases bestimmt sich aus der allgemeinen Gasgleichung pV=nRT. Wenn wird einigermaßen normale Bedingungen voraussetzen (T=25°C=298.15 K, p=10⁵ Pa) und die Gaskonstante irgendwo nachschlagen (R=8.3144 J/(mol K)), dann kriegen wir
V=nRT/p = 0.272 m³ = 272 l
Außerdem entsteht dabei noch CO₂, und zwar 6.99 mol. Das entspricht 172 Litern, oder (M=44.01 g/mol) als Masse ausgedrückt 307 Gramm.
Das dürfte Gina jetzt aber frustrieren. Erst gibst du Tipps zum Lösungsweg und jetzt, wo sie es wahrscheinlich nicht mehr braucht, weil die Arbeit geschrieben ist, haust du die komplette Lösung raus. Schülerquälerei ist das ;)
Die Endprodukte die rauskommen musst du bestimmen. CO2 zb und irgendwas anderes.
Du brauchst die anzahl der moleküle von heptan in 100g.
Danach schaust du wieviele moleküle in 100g passen... 7*masse von C + 16*masse von H passt wie oft in 100g rein?
dann hast du die anzahl der moleküle. die muliplizierst du mit der anzahl der O2 moleküle, die du benötigst. wieviele du benötigst, weißt du aus dem ersten schritt wo du die endprodukte ermittelt hast.
die grammzahlen stehen im periodensystem. die endprodukte findest du bestimmt irgendwo im internet.
Deine 100 g Heptan dividierst du durch die Molmasse Heptan, dann bekommst du die Anzahl Mole Heptan.
Aus der Reaktionsgleichung entnimmt man die Anzahl Mole an Sauerstoff, die zur Verbrennung notwendig sind.
Jetzt kommt das Molvolumen idealer Gase ins Spiel, denn dieses beträgt für alle idealen Gase 22,4 Ltr. NB
100/ 98 = 1,02 Mole Heptan
1,02 • 11 Mole O2 • 22,4 = 251,4 Ltr. Sauerstoff NB (Normbedingungen)
CO2 ist jetzt selbst auszurechnen.
Aufgabe zum Ottomotor: 100g Heptan werden vollständig verbrannt.
Widerspruch in sich. Im Ottomotor wird der Treibstoff nicht vollständig verbrannt.
Reaktionsgleichung aufstellen. Wieviel Mol Heptan hast Du, wieviel Sauerstoff brauchst Du? Das dann in Volumen umrechnen und fertig.
Aber das kannst du doch in mol umrechnen da du weißt: M=m/n --> Stoffmenge ist Masse geteilt durch molare Masse
Du Haarspalter, Du! ;)))