Wieviel CO2 - Volumen entsteht bei der Verbrennung von einem Liter Methanol?

Hallo Ihr Lieben!

Meine Frage steht ja schon da oben. Hat einer von euch vielleicht eine Idee wie und mit welchen Formeln man das berechnen kann?

Würde mich total über eine Antwort freuen!:)

Answer 1

[realJackboyPlay]

Erst einmal stellen wir die Reaktionsgleichung auf:

2 CH3OH + 3 O2 → 2 CO2 + 4 H2O

Methanol hat eine Dichte von 792g/l, weswegen wir genau 792g Methanol haben.

Nun berechnen wir mithilfe der Formel die Stoffmenge des Methanols:

$n\ =\ \frac{m}{M}$

$n=\frac{792g}{32g\cdot mol^{^{-1}}}$

$n=\frac{99}{4}mol$

Nun berechnen wir, wie viel mol Kohlenstoffdioxid bei der Verbrennung entstehen.

Aus der Reaktionsgleichung geht hervor, dass aus einem Mol Methanol ein Mol Kohlenstoffdioxid hervorgeht.

Das heißt, dass auch 99/4 mol an Kohlenstoffdioxid enstehen muss.

Nun berechnen wir, wie viel l/mol ein ideales Gas bei 25°C (295,15K) einnimmt.

R ist die ideale Gaskonstante und p ist der Druck in kPa.

$Vm\ =\frac{R\cdot T}{p}=\frac{295,15K\ \cdot R}{101,3kPa}$

Die entstandene Einheit ist l/mol.

Jetzt müssen wir nur noch das Molare Volumen bei 25°C und die molare Masse des Kohlenstoffdioxids multiplizieren.

$Vm\ \cdot\ n\ =\ \frac{295,15K\ \cdot\ R}{101,3kPa}\cdot\frac{99}{4}mol\ =\ 599,574592\ \left(...\right)\ l$

Hieraus ergibt sich dann, dass fast 600l CO2 entstanden sind.

~Johannes.

Woher ich das weiß: Studium / Ausbildung – Befragung des Orakels von Delphi

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[Lovepony321]

Super vielen lieben Dank!

Answer 2

[Kajjo]

1. Du benötigst die Dichte von Methanol, um das Volumen in die Masse umzurechnen. Masse = Volumen x Dichte
2. Du benötigst die Molmasse von Methanol, um die Mass in die Stoffmenge umzurechnen. Stoffmenge = Masse / Molmasse
3. Du benötigst die Reaktionsgleichung der Verbrennung oder zumindest das Wissen darum, wie viele Mol CO2 aus einem Mol Methanol entstehen. Hier ist das ganz einfach 1:1.
4. Du benötigst das Molvolumen unter Standardbedingungen (22,414 l/mol), um die Stoffmenge aus (2) in das Volumen umzurechnen.

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[Lovepony321]

Super vielen Dank, also muss ich dann die ausgerechnete Stoffmenge vom CO2 × 22,414 l/mol rechnen und das ist dann mein Ergebnis?

[Kajjo]

@Lovepony321

Ja, richtig.

Answer 3

[titleDE]

1. Reaktionsgleichung aufstellen.
2. Stoffmenge von 1L MeOH berechnen über Molare Masse und Dichte.
3. Über die Reaktionsgleichung die erhaltene Stoffmenge CO2 errechnen.
4. Die Stoffmenge in ein Volumen umrechnen (Molares Volumen, Molmasse, etc.)

Comments

[Lovepony321]

Vielen Dank für die Antwort:) kannst du mir vielleicht bei der Reaktionsgleichung helfen? Ich weiß nicht genau wie das geht

[Spikeman197]

@Lovepony321

eigentlich braucht man die fast nicht! Aus 1 Mol(ekül) Methanol wird 1 Mol(ekül) Kohlenstoffdioxid.

[titleDE]

@Lovepony321

Du kennst die Formeln für Methanol und CO2? Bei einer Verbrennung wird noch Sauerstoff benötigt und als Produkt entsteht neben CO2 noch Wasser :)

[titleDE]

@Spikeman197

Ja in dem Beispiel ist das ja klar, aber wenn es um Komplexere Aufgaben geht ist es sinnvoll, sich die RGL anzuschauen. Vor allem, wenn man mal H2O berechnen muss oder so

[Spikeman197]

@titleDE

Bei Wasserstoff/Wasser, oder um ggf. den SauerstoffBedarf oä aufzustellen, stimmt das ja auch! Aber gerade bei der Aufgabenstellen ist es bei einer komplexen Reaktion ja sogar ggf. schwieriger die RGl aufzustellen, als den Umsatz einfach an der FORMEL abzulesen!

Für jedes KohlenstoffAtom entsteht immer ein Mol CO2!

DAFÜR benötigt man keine RGl!

[Lovepony321]

@titleDE

Achso also wäre die Formel dann:

2CH3OH + 3O2 -> 2CO2 + 4H20

[titleDE]

@Lovepony321

Ja sieht gut aus. Aus einem Mol Methanol wird ein Mol CO2, damit kannst du dann rechnen.

[Lovepony321]

@Spikeman197

Vielen dank, und wenn ich das weiß wie kann ich dann weiter vorgehen?

[Spikeman197]

@Lovepony321

mit der Dichte die Masse bestimmen

mit der Molmasse die Stoffmenge von Methanol

mit der Reaktionsgleichung die Stoffmenge CO2

und mit dem Molvolumen (24 L/mol bei 20 °C) das Gasvolumen.

zur Probe: es entstehen so ca. 500 L CO2

[titleDE]

@Lovepony321

Berechne mal die Stoffmenge von einem Liter Methanol. Dazu brauchst du die molare Masse und die Dichte von Methanol (Molmasse aus dem PSE, Dichte aus Tabellen (Wikipedia etc.)