Reaktionsgleichung: Verbrennung von Ethin

5 Antworten

Du wirst niemals eine 100% Reaktionsumsetzung haben. Solltest du dich irgendwann nähere mit der physikalischen Chemie beschäftigen wird auch klar warum; Zu jeder Reaktion gibt es eine freie Standardreaktionsenthalpie und wenn man diese mit der thermodynamischen Gleichgewichtskonstante in Relation bringt, kommt man zu dem Ergebnis, dass sich stehts auch andere Produkte bilden werden bzw. die Ausgangsstoffe zu einem gewissen Prozentsatz erhalten bleiben.

Ein Professor von mir hat gemeint dass, nach der Größe Mol die Freie Enthalpie oder auch Gibbs-energie genannt die wichtigste Größe für einen Chemiker seie. Ich kann jetzt auch verstehen warum diese Größe so faszinierend ist. Man kann mit ihr zb. vorraussagen in welche Richtung eine Reaktion verlaufen wird bzw. wie sich die Zusammensetzung einer Mischung mit der Temperatur verändert.

Als Beispiel die Mischung: n-Pentan/2-Methylbutan/Neopentan, unabhängig von ihrer Stoffmenge wird bei einer gegebenen Temperatur immer ein stabiler thermischer Zustand bevorzugt, was aber nicht heißen muss ,dass zb. nur n-Pentan vorliegt,sondern eben nur als Großteil. In anderen Worten: Die Gleichgewichtseinstellung ist NUR von der Temperatur abhängig.

Bezogen auf deine Fragestellung: Auch wenn deine untere Reaktionsgleichung bei Raumtemperatur sicherlich keine freiwillige Reaktion ist (was heißt dG= positiv), wird trotzdem ein wenig Produkt entstehen.[Schätzungsweise im Ausmaß von einigen Molekülen zur besseren Vorstellung, unterhalb jeglicher Nachweisgrenze]

MfG

Aus Interesse habe ich noch einmal schnell nachgerechnet, die Reaktion:

2 C2H2 + 5 O2 -> 4 CO2 + 2 H2O

Wird bis zu ca. 6000K ablaufen, alles über 6000K führt dazu, dass das Gleichgewicht auf die linke Seite verschoben wird.

MfG

0
@KHLange

Es geht hier nicht NUR um die thermische Stabilität von CO2 bei 6000K. Hier muss die gesamte Reaktion betrachtet werden. Das ganze ist eine BIS Reaktion, für mich ziemlich gut vorstellbar: Ab der Temperatur von 6000K und höher, ist einfach zuviel thermische Energie vorhanden, sodass nach dem Prinzip von Le Chatelier die Gleichgewichtslage nach links verschoben wird was zur Folge hat das insgesamt ein ungünstigeres Energetisches Niveau vorliegt. . (Ich rede nur von dieser Reaktion, bei mehr als 6000K wird die linke Seite auch weiter zersetzen bzw. atomisiert)

Bevor Sie jetzt schreiben: Häää? CO2 bei 6000 K. Ist wohl ein Witz, wa?

Machen Sie sich doch die Mühe und berechnen Sie den Fall ausgehend von einem Mol sowie der Vorraussetzung das So und Hf keine Funktion der Temperatur sind.

Die Entropie Werte ect. können Sie hier entnehmen:

http://www.chempage.de/Tab/thermo.htm

Alles andere ohne Begründung wäre von Ihrer Seite aus ein ,,Witz''. :)))

Ich würde mich auch freuen und gerne aus Fehlern lernen, sollte ich einen gemacht haben.

MfG

0
@Alchemist94

Ich muss noch etwas ergänzen, ich habe heute mit meinem PCH Professor darüber gesprochen und es sind gleich mehrere Dinge zu beachten:

1) Die Berechnung für 2 C2H2 + 5 O2 -> 4 CO2 + 2 H2O gilt nur genau für diese Reaktionsgleichung.

2) Nebenreaktionen die entstehen können sind nicht für das System beeinhalten , dadurch wird die Berechnung falsch. Man kann nur bedingt etwas aussagen.

3) Das Ergebnis 6000K stimmt nur rein rechnerisch und hypothetisch das war es auch schon. (Bei der Temperatur schwirren schon längst die Ionen herum)

4) Man muss Versuche anstellen um feststellen zu können bis zu welcher Temperatur das Gleichgewicht auf der rechten Seite liegt, rechnerisch nicht machbar genauso wie die Thermodynamik auf Erfahrung beruht und nicht komplett herleitbar ist.

MfG

0

Diese Produkte treten nur auf, wenn zu wenig Sauerstoff zur Verfügung steht. CO und Wasserstoff brennen schließlich auch. Da kannst du ein wenig googeln: Vermutlich können auch andere Moleküle entstehen, z.B. Formaldehyd. Es kommt auf die Reaktionsbedingungen an. Ethin ist ein beliebter Ausgangsstoff in der chemischen Industrie.

Das hilft mir schon einmal weiter, die untere Reaktion gibt es also. Man kann also sagen, dass wenn genug Sauerstoff vorhanden ist, die zweite Reaktion eben sehr unwahrscheinlich ist, während die erste sehr wahrscheinlich ist? Abgeleitet davon könnte man auch sagen, dass unter bestimmten Bedingungen beide Reaktionen mit gleicher Wahrscheinlichkeit ablaufen? (Also mit Wahrscheinlichkeit meine ich die Wahrscheinlichkeit, dass eine bestimmte Kombination aus Produkten pro "Zusammentreffen" der Edukte entsteht)

0
@rallex

Natürlich können bei unzureichender Sauerstoffzufuhr und schlechter Durchmischung alle möglichen Produkte entstehen. Das ist eigentlich grundsätzlich so bei chemischen Reaktionen.

0
@rallex

Ja, das ist richtig. In Abhängigkeit von Temperatur, Konzentration und Partialdruck der beteiligten Stoffe kann man die Reaktion so einstellen, dass beide Titelreaktionen in einem bestimmten Verhältnis ablaufen.

0

Die zweite Reaktion kann schon deshalb nicht ablaufen, weil dabei freier Wasserstoff entsteht, des sofort verbrennen würde. Dass mit Sauerstoffunterschuss CO entstehen kann, ist ohne Zweifel möglich, dann muss es aber lauten:

2 C2H2 +2 O2 ---> 4 CO + 2 H2O

Bei der Verbrennung von Ethin ist es aber eine andere Reaktion, die viel häufiger auftritt. Als es noch keine Elektrizitätslampen gab, oder wie im letzten Krieg, die Elektrizitätsversorgung gefährdet war, gab es in vielen Haushalten die Carbidlampe als eiserne Reserve:

CaC2 + 2 H2O ---> Ca(OH)2 + C2H2

Wenn dieses gebildete Ethin (Acetylen), dann verbrannt wurde, dab es ein besonders helles Licht durch die glühenden Kohlenstoffpartikel, die sich aber auch in Form eines schwarzen Staubs in den Nadenlöchern wiederfanden. Es gab also auch die folgende Nebenreaktion:

2 C2H2 ---> 2 H2O + 4 C

Für die zweite Reaktion müsstest du Energie reinstecken, da Wasserstoffgas (H²) sehr energiereich ist (Wasserstoff+Sauerstoff=Knallgas=großer Knall, siehe Fukushima)

Beachte unbedingt die Antwort von jobul.

Welche Reaktion in welchem Umfang abläuft, kannst du mit dem Massenwirkungsgesetz abschätzen.

Was möchtest Du wissen?