Organische Chemie
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Organische Chemie Fragen und Antworten zur Chemie der Kohlenwasserstoffe. Hier kann alles von funktionellen Gruppen über Reaktionsmechanismen zu Synthesevorschriften, vom Methan zum komplexen Makromolekül diskutiert werden.

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Alt 25.05.2013, 17:11   #1   Druckbare Version zeigen
Anonymous100 weiblich 
Mitglied
Themenerstellerin
Beiträge: 3
Unglücklich Berechnung des Stoffumsatzes bei Reaktionen

Hallo!
Ich komme bei einer Aufgabe nicht weiter,
also ich brauche nicht unbedingt die Lösung, vielleicht nur ein Tipp:
Es wird Pentan vollständig verbrannt.
Wie viel Gramm Pentan kann man mit 1000 g Sauerstoff umsetzen?
Wie viel Liter CO2 entstehen bei der Umsetzung?
Welcher Stoffmenge entspricht dieses CO2 Volumen?

Ich habe die Reaktionsgleichung aufgestellt, ich weiß, wie man die Masse berechnet, aber ich weiß nicht, wie ich anfangen soll.
Anonymous100 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 25.05.2013, 17:17   #2   Druckbare Version zeigen
PaprikaChips weiblich 
Mitglied
Beiträge: 742
AW: Berechnung des Stoffumsatzes bei Reaktionen

Hallo,

Reaktionsgleichung aufstellen, hieraus entnimmst du die Stoffmengenverhältnisse (das sind die Koeffizienten, d.h. die Zahlen vor den Atomen) und setzt sie für "n" ein in folgende Formel (bzw. gehts schneller mit Dreisatz):

{m_1 = \frac{n_1 \cdot M_1 \cdot m_2}{n_2 \cdot M_2}}

Molare Massen raussuchen, Zahlenwerte einsetzen und ausrechnen. Um auf das Volumen von Kohlendioxid zu gelangen berechnest du zunächst die Stoffmenge über n = m/M und kannst dann z.B. über folgenden Ansatz das Volumen berechnen:

{V = V_m \cdot n}

Wobei Vm das molare Volumen, also 22,41 L/mol unter Standardbedingungen, ist.
PaprikaChips ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 25.05.2013, 17:18   #3   Druckbare Version zeigen
jag Männlich
Mitglied
Beiträge: 18.538
AW: Berechnung des Stoffumsatzes bei Reaktionen

Aus der Reaktionsgleichung erkennt man, in welchem Verhältnis Pentan und Sauerstoff reagieren. Dies entspricht auch den Stoffmengen der Komponenten. Die Stoffmenge Sauerstoff ist durch n = 1000g/32g/mol bekannt.

Aus der Reaktionsgleichung erkennt man auch, welches Verhältnis zwischen eingesetztem Sauerstoff (s.o.) und CO2 besteht und damit, welche Stoffmenge entsteht. Daraus kann man mit dem Molvolumen (oder der idealen Gasgleichung) das Volumen des entstandenen Kohlendioxid berechnen.

Gruß

jag
__________________
Die Lösung auf alle Fragen ist "42".
Aus gegebenem Anlass: Alle Rechnungen überprüfen, da keine Gewähr. - Fragen bitte im Forum stellen.
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Alt 25.05.2013, 17:39   #4   Druckbare Version zeigen
Anonymous100 weiblich 
Mitglied
Themenerstellerin
Beiträge: 3
AW: Berechnung des Stoffumsatzes bei Reaktionen

Ich stehe ehrlich gesagt auf dem Schlauch.
Eure Antworten sind super, aber ich verstehe es einfach nicht.
Ich habe mir gedacht, wenn 1000g Sauerstoff benutzt werden, müssen es doch auch 1000g Pentan sein, die man umsetzen kann, oder?
Und um die Liter CO2 zu berechnen, die bei der Umsetzung entstehen, habe ich die Stoffmenge berechnet:
C5H12 + 8O2 --> 6H20 + 5CO2

Für 5C-Atome -> 60 g
Für 10 O-Atome -> 160 g
Das macht: 220 g/mol?? Ja? Nein?
Dann habe ich V berechnet: V=M/Dichte
--> 5C-Atome-> (60g/2,26*5)= 5,3cm^3 = 0,0053l
--> 10 O-Atome -> 160 g/(1,33*10)= 12,03 l
Das ergibt dann: 12,03538 l
Stimmt das? Oder was mache ich falsch?

Und zur letzten Frage:
Wie kann ich dann diese 12,03538 l mit einer Formel in die Stoffmenge umwandeln? Also in mol? Vielleicht mit der Formel:
V= M/(Dichte)
Anonymous100 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 25.05.2013, 18:00   #5   Druckbare Version zeigen
PaprikaChips weiblich 
Mitglied
Beiträge: 742
AW: Berechnung des Stoffumsatzes bei Reaktionen

Dein Ansatz ist voller Fehler. Und die Dichte ist doch gar nicht gegeben? Die Masse der beteiligten Stoffe ist nicht gleich, um diese zu berechnen; einfach eingesetzt in die Formel aus Beitrag #2:

{m(Pentan) = \frac{n(Pentan) \cdot M(Pentan) \cdot m(O_2)}{n(O_2) \cdot M(O_2)}}

{m(Pentan) = \frac{1 \ mol \cdot 72,15 \ \frac{g}{mol} \cdot 1000 \ g}{8 \ mol \cdot 32 \ \frac{g}{mol}}}

{m(Pentan) = 281,8359 \ g}

Es werden also 281,84 g Pentan benötigt. Analog berechnet entstehen 859,57 g Kohlenstoffdioxid. Die Stoffmenge des Kohlenstoffdioxids beträgt (ergibt sich auch aus dem Stoffmengenverhältnis: n(O2) = m/M = 1000 g / (32 g/mol) = 31,25 mol, aus dem Verhältnis, nämlich 5:8, ergibt sich -> n(CO2) = 31,25 mol * 5/8 = 19,53 mol):

{n(CO_2) = \frac{m(CO_2)}{M(CO_2)}}

{n(CO_2) = \frac{859,57 \ g}{44,01 \ \frac{g}{mol}}}

{n(CO_2) = 19,53124 \ mol}

Das Volumen daher:

{V = V_m \cdot n}

{V = 22,41 \frac{L}{mol} \cdot 19,53 \ mol}

{V = 437,695 \ L}

{V \approx 437,7 \ L}
PaprikaChips ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 25.05.2013, 18:33   #6   Druckbare Version zeigen
Knuffel56  
nicht mehr Mitglied
Beiträge: n/a
AW: Berechnung des Stoffumsatzes bei Reaktionen

Zunächst: Die Reaktionsgleichung stimmt - und Paprikachips Ergebnisse auch.

Es geht auch ohne die Formeln - die merkt man sich sowieso nicht auf Dauer.

8 mol Sauerstoff sind 8*32 g/mol = 256 g.
Vorhanden sind 1000 g, also 3,906*256 g.

Molmasse des Pentans: 72,17 g/mol.
Es können mit 1000 g Sauerstoff also 3,906*72,17 g = 281,9 g Pentan oxidiert werden.

Molares Volumen eines Gases: 22,41 L/mol.
5 mol Kohlendioxid sind damit 5*22,41 L = 112,05 L
Das multipliziert mit dem Faktor 3,906 = 437,7 L.
(Man braucht hier die Masse an Kohlendioxid nicht zu berechnen.)
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Alt 27.05.2013, 14:02   #7   Druckbare Version zeigen
Anonymous100 weiblich 
Mitglied
Themenerstellerin
Beiträge: 3
AW: Berechnung des Stoffumsatzes bei Reaktionen

Vielen vielen Dank!
Ich habe jetzt verstanden, wo mein Fehler lag.
Die Dichte ist nicht gegeben...
Außerdem wusste ich am Anfang nicht, was ich mit der Formel aus dem Beitrag 2 von Paprikachips anfangen sollte.
Aber nun weiß ich es danke!!
Anonymous100 ist offline   Mit Zitat antworten
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Stichworte
alkane, mol, pentan, sauerstoff, umsetzen

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