Wie geht stöchiometrieren?
,, aus sächsischen Revieren wurden jährlich rund 50 Millionen Tonnen Braunkohle gefördert.
Das mittlere Schwefelgehalt beträgt 0,5 % berechne die Masse und das Volumen an Schwefeldioxid die bei der Verbrennung freigesetzt werden (Normen Bedingung)
Wie geht das alles ? Bitte eine Erklärung, wäre Hilfreich und auch der Rechenschritt.
Danke im Vorraus.
Lg
3 Antworten
Ein halbes Prozent von 50 MT sind 250 kt = 2.5⋅10⁵ t = 2.5⋅10⁸ kg = 2.5⋅10¹¹ g. Das ist die Masse des Schwefels, und über die molare Masse (M=32 g/mol) können wir das in Stoffmenge umrechnen: n=m/M=7.8⋅10⁹ mol.
S + O₂ ⟶ SO₂
Wenn dieser Schwefel verbrennt, dann bekommen wir dieselbe Stoffmenge SO₂ heraus, als n(SO₂)=7.8⋅10⁹ mol, und das läßt sich mit der molaren Masse des SO₂ (M=64 g/mol) leicht auf Masse umrechnen: m=n⋅M=5⋅10¹¹ g = 500 kt.
Zum Umrechnen auf Volumen müßte man den Luftdruck und die Temperatur wissen, aber ich bin mit den meteorologischen Besonderheiten Sachsens nicht so vertraut. Deshalb wähle ich einfach 20 °C und 1 bar und gehe damit in die Gasgleichung:
pV=nRT ⟹ V=nRT/p = 1.9⋅10⁸ m³ = 0.19 km³
Je nachdem, welchen Druck und welche Temperatur Du verwendest, wird Dein Ergebnis vielleicht ein paar % abweichen.
Erst die Masse an S ausrechnen: 0.005 * 50000000000000g
Dann die Masse in Mol umrechnen (Molmasse S= 32.07g/mol)
MasseS/MolmasseS= Anzahl der Mol S
S +O2 -> SO2
Also entsteht aus einem Mol S auch ein Mol SO2
Molmasse SO2: 64.06 g/mol die einfach mit der Anzahl der Mol S multiplizieren ergibt die Masse an SO2 in g.
Volumen ergibt sich abhängig von den Bedingungen (Druck, Temperatur) und kann einfach mit der allgemeinen Gasgleichung (PV=nRT) ausgerechnet werden.
50 Mio. t * 0,005 = 250 000 t Schwefel
250 000 t Schwefel / 32 t/10^6 mol = 7,8 * 10^9 mol
Molare Masse Schwefeldioxid: 64 g/mol
7,8 * 10^9 mol * 64 g/mol = 499 * 10^9 g = 499 000 t Schwefeldioxid