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Reaktionsgleichungen / Unterer Heizwert

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drmabuse

drmabuse aktiv_icon

10:56 Uhr, 18.06.2019

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Hallo,

ich habe Probleme mit Reaktionsgleichungen beim Berechnen des Heizwertes.

Die Aufgabe lautet:

Gegeben ist ein Mischbrennstoff aus Methan CH4 und Ethan C2H6 (Stoffmengenanteile: 70% CH4 und 30%C2H6). Die einzelnen Stoffe sowie deren Mischung können als ideales Gas betrachtet werden.

Berechnen Sie den unteren Heizwert des Mischbrennstoffes.


Die Lösung lade ich im Anhang hoch. Jedoch kann ich ab dem Pfeil die Lösung nicht mehr nachvollziehen. Woher weiß ich dass ich bei CH4 1 mol habe und bei O22 mol? Ich dachte bei CH4 hätte ich 4 mol, aber da lieg ich wohl falsch.

Kann sein, dass das alles ziemlich leicht ist, aber man muss da erstmal drauf kommen...

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anonymous

anonymous

12:42 Uhr, 18.06.2019

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Hallo
Das sind elementare sog. stöchiometrische Gleichungen aus der Chemie.
In der Chemie solltest du gelernt haben, dass
> Atome nicht einfach neu entstehen,
> Atome nicht einfach verschwinden,
> Massen nicht neu entstehen,
> Massen nicht einfach verschwinden.

Also müssen die Atome, die vor einer Reaktion (i.e. Verbrennung) in Form von Methan und Ethan vorliegen, auch nach der Reaktion wieder irgendwie vorliegen.
Die stöchiometrische Relation ist hier nicht schwer zu finden.
> Du hast ursprünglich ein paar 'C's, wie viele?
> Daraus kann bei Verbrennung nur CO_2 werden, wie viele?
> Und wie viele 'O's brauchst du dazu?
> Du hast ursprünglich ein paar 'H's, wie viele?
> Daraus kann bei Verbrennung nur H2O werden, wie viele?
> Und wie viele 'O's brauchst du dazu?

drmabuse

drmabuse aktiv_icon

22:25 Uhr, 18.06.2019

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Hallo,

also Chemie hatte ich nie in der Schule gehabt, ich wurde mit diesen Aufgaben ins kalte Wasser geworfen sozusagen. Aber das was du schreibst klingt soweit einleuchtend

Ich habe ursprünglich 2 Cs
Also 2x CO_2?
Ich brauche 2x Os?
Ursprünglich habe ich 2 Hs
Wahrscheinlich 2xH2O oder?
Wieder 2 Os ?
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anonymous

anonymous

23:11 Uhr, 18.06.2019

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Ohne Grundkenntnisse in Chemie macht so eine Aufgabenbearbeitung eigentlich so viel Sinn, wie wenn man einen Mann zur Schwangerschaftsgymnastik schickt.

Die Zeile hinter dem Pfeil behandelt Methan:
CH_4
d.h. es sind 4 Wasserstoff (H) -Atome.

drmabuse

drmabuse aktiv_icon

14:40 Uhr, 19.06.2019

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Nun, ich komme nicht um diesen Aufgabentyp drumherum, das macht hier 25% der Klausur aus. Mir geht es nicht darum Chemie-Profi zu werden, sondern nur darum die Klausur irgendwie zu bestehen.


Also nochmal von vorn:

Ursprünglich habe ich ja gegeben:

CH_4 Methan
C2H6 Ethan

wenn hinter dem Pfeil es sich nur um Methan (CH_4) handelt dann versuche ich nochmal deine Fragen von vorhin zu beantworten: nur auf Methan bezogen.

1. ich habe 1 mal C
2. bei Verbrennung wird daraus 1 mal CO_2
3. Für 1 CO_2 brauche ich 2 mal O
4. Ursprünglich habe ich bei Methan 4 mal H
5. Bei Verbrennung habe ich dann 4 mal H2O
6. Dafür brauche ich dann 4O


Ist das jetzt soweit richtig?

Antwort
anonymous

anonymous

16:00 Uhr, 19.06.2019

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Nicht ganz.

Methan: CH_4

Du hast 1C
Daraus wird CO_2
Ja richtig, dazu brauchst du 2O Atome.

Du hast 4H
Daraus wird 2H2O (weil H2 sind ja schon 2 H-Atome)
Dazu brauchst du also auch 2O Atome.

Insgesamt besteht also ein Bedarf an
2+2=4
O-Atomen

Da der Sauerstoff grundsätzlich ( der Luft) als O2 Molekül vorliegt, brauchst du folglich
2O2
Moleküle, denn das ergibt eben auch wieder 4O -Atome.

Zusammenfassend schreibt der Chemiker kurz formal (stöchiometrisch):
CH_4 +2O2 CO_2 +2H2O

Wenn du das ganze (1 mol)* mal machst, dann:
1mol CH_4 + 2mol O2 1mol CO_2 + 2mol H2O

Und das ist die Reaktionsgleichung, die du in deinem Aufschrieb stehen hast.

---------
Der Vollständigkeit halber noch kurz für Ethan, C2H6:

2C2H6+7O24 CO_2 +6H2O
Wenn du das ganze (1 mol)* mal machst:
2mol C2H6+ 7mol O2 4mol CO_2 + 6mol H2O

Uff - das war jetzt aber für ein Mathe-Forum schon ein sehr Chemie-lastiger Ausflug...

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