Kohlendioxid (MIT2) ist eines der Hauptprodukte der Verbrennung organischer Substanzen. Es hat eine besondere Bedeutung für die Umwelt und das Klimasystem der Erde. Die Untersuchung der Bildung von Kohlendioxid bei der Verbrennung verschiedener Substanzen ermöglicht es uns, seine Rolle beim Klimawandel und seine Auswirkungen auf die Umwelt zu verstehen.
Äthan (C2H6) ist ein einfacher Kohlenwasserstoff, der eine der wichtigsten Komponenten von Erdgas ist. Ethan ist auch ein nützlicher Rohstoff für die Kunststoffherstellung, die organische Synthese und andere industrielle Prozesse. Eine Möglichkeit, Ethan zu verwenden, besteht darin, es als Energiequelle zu verbrennen.
Die Formel für die Verbrennungsreaktion von Ethan lautet wie folgt:
Aus dieser Gleichung geht hervor, dass ein Ethanmolekül zwei Moleküle Kohlendioxid ausmacht. Um also die Menge an Kohlendioxid zu berechnen, die bei der Verbrennung einer bestimmten Menge an Ethan entsteht, muss man seine Molmasse kennen.
Die Molmasse von Ethan (C2H6) ist ungefähr 30 g/mol. Anhand dieser Informationen und einer gegebenen Masse von Ethan (90 g) können Sie die Anzahl der Moleküle von Ethan und Kohlendioxid berechnen und sie dann in Liter umwandeln. Die Antwort auf die Frage nach der Anzahl der Liter Kohlendioxid, die bei der Verbrennung von 90 g Ethan entsteht, hängt von den Berechnungsbedingungen und den verwendeten Konstanten ab.
Wie viele Liter Kohlendioxid entstehen
Bei der Verbrennung von 90 g Ethan entsteht Kohlendioxid (CO2). Um die Menge an Kohlendioxid zu berechnen, müssen Sie die Verbrennungsreaktionsgleichung von Ethan verwenden und die grundlegenden Gesetze der Chemie kennen.
Die Gleichung der Verbrennungsreaktion von Ethan:
Aus dieser Gleichung ist ersichtlich, dass jedes Molekül von Ethan (C)2H6) bildet bei der Verbrennung ein Molekül Kohlendioxid (CO )2).
Die Molmasse von Ethan (C2H6) entspricht 30 g/mol und die Molmasse von Kohlendioxid (CO) ist gleich2) entspricht 44 g / mol.
Um also die Menge an Kohlendioxid in Litern zu ermitteln, müssen Sie die folgenden Schritte ausführen:
- Berechnen Sie die Anzahl der Mol Ethan: Menge (g) Ethan / Molmasse Ethan (g/Mol).
- Multiplizieren Sie die Anzahl der Mol von Ethan mit dem Verhältnis zwischen Ethan und Kohlendioxid: 1 Mol von Ethan = 1 Mol von Kohlendioxid.
- Kohlendioxid-Masse berechnen: anzahl der Molen von Kohlendioxid * die Molmasse von Kohlendioxid (g).
- Berechnen Sie die Menge an Kohlendioxid: Kohlendioxid-Masse / Kohlendioxiddichte.
Die Dichte von Kohlendioxid unter Standardbedingungen (0 °C und 1 atm) beträgt ungefähr 1,977 g /l.
Somit kann die Menge an Litern Kohlendioxid, die bei der Verbrennung von 90 g Ethan erzeugt wird, anhand der Formel berechnet werden:
| Schritt | Berechnung | Ergebnis |
|---|---|---|
| 1 | 90g / 30g/mol | 3 mol Ethan |
| 2 | 3 mol Ethan * 1 Mol Kohlendioxid / 1 Mol Ethan | 3 mol Kohlendioxid |
| 3 | 3 mol Kohlendioxid * 44 g/mol | 132 g Kohlendioxid |
| 4 | 132 g / 1,977 g/l | 66,75 Liter Kohlendioxid |
Dadurch entsteht bei der Verbrennung von 90 g Ethan etwa 66,75 Liter Kohlendioxid.
Verbrennung von 90 g Ethan: Berechnungsformel
Bei Verbrennung von 90 g Ethan (C2H6) Kohlendioxid (CO ) wird entstehen2) und Wasser (H2O). Lassen Sie uns die Menge an Kohlendioxid berechnen, die entsteht.
Für die Berechnung wird das stöchiometrische Verhältnis zwischen Ethan und Kohlendioxid verwendet, basierend auf dem Ausgleich der Ethan-Verbrennungsreaktionsgleichung:
| Ethan (C2H6) | + | Sauerstoff (O2) | = | Kohlendioxid (CO2) | + | Wasser (H2O) |
| 1 mol | + | 3 mol | = | 2 mol | + | 3 mol |
Basierend auf diesem Verhältnis 1 Mol Ethan (C2H6 entspricht der Bildung von 2 Mol Kohlendioxid (CO )2).
Jetzt können Sie die Menge an Kohlendioxid berechnen, die bei der Verbrennung von 90 g Ethan entsteht.
Die Molmasse von Ethan (C2H6) = 2 * Kohlenstoffmolarmasse (C) + 6 * Wasserstoffmolarmasse (H) = 2 * 12 g/mol + 6 * 1 g/mol = 30 g/mol.
Molmasse von Kohlendioxid (CO2) = Molmasse von Kohlenstoff (C) + 2 * Molmasse von Sauerstoff (O) = 12 g/mol + 2 * 16 g/mol = 44 g/mol.
Es ist jetzt möglich, die Anzahl der Motten von Ethan zu berechnen:
Anzahl der Mol Ethan = Ethanmasse / Ethanmolmasse = 90 g / 30 g/ mol = 3 mol.
Anzahl der Mol Kohlendioxid = Anzahl der Mol Ethan * Proportionalitätsfaktor = 3 mol * 2 mol/1 mol = 6 mol.
Somit entsteht bei der Verbrennung von 90 g Ethan 6 Mol oder 264 Liter Kohlendioxid.
