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| Aufgabe | | 100 l [mm] CH_{4} [/mm] werden bei T=20°C und p=1 bar mit reinem O2 verbrannt. Dazu steht eine Gasflasche (50l) [mm] O_{2} [/mm] zur Verfügung, in der ein Druck von p=86,4 mbar herrscht (T=20°C). Wie groß ist der Druck in der Flasche, nachdem der zur Verbrennung notwendige Sauerstoff entnommen wurde? |
hallo ..
also ich hab zuerst mal die Gleichung aufgestellt:
[mm] CH_{4} [/mm] + [mm] O_{2} \gdw CO_{2} [/mm] + [mm] 2H_{2}
[/mm]
daraus sieht man, dass 1 mol Methan mit 1 mol Sauerstoff verbrennt.
Anschließend hab ich mir mit der idealen Gasgleichung die Molzahl von Methan ausgerechnet, mit
n= [mm] \bruch{p*V}{R*T}
[/mm]
n= 0,04103 mol
dann hab ich angenommen, dass auch die Molzahl vom Sauerstoff 0,04103 mol ist, und dieses n dann in die selbe Gleichung eingesetzt, nur mit den Werten für [mm] O_{2}
[/mm]
[mm] V_{O_{2}} [/mm] = [mm] \bruch{0,04103*8,314*293,15}{0,0864}
[/mm]
das Ergebnis hier zeigt mir, dass das alles komplett falsch ist, also lohnt es sich auch nicht, großartig weiterzurechnen. Ich weiß überhaupt nicht, wie ich das sonst rechnen soll.
hat vielleicht jemand eine idee?
Lg, danke
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 12:03 So 21.11.2010 | | Autor: | ONeill |
Hi!
> also ich hab zuerst mal die Gleichung aufgestellt:
>
> [mm]CH_{4}[/mm] + [mm]O_{2} \gdw CO_{2}[/mm] + [mm]2H_{2}[/mm]
![[notok]](/images/smileys/notok.gif "[notok]") das funktioniert so nicht, der Wasserstoff wird mit Sauerstoff zu Wasser reagieren.
> daraus sieht man, dass 1 mol Methan mit 1 mol Sauerstoff
> verbrennt.
> Anschließend hab ich mir mit der idealen Gasgleichung die
> Molzahl von Methan ausgerechnet, mit
>
> n= [mm]\bruch{p*V}{R*T}[/mm]
> n= 0,04103 mol
![[ok]](/images/smileys/ok.gif "[ok]") das habe ich jetzt nicht nachgerechnet, prinzipiell ist das aber richtig.
> dann hab ich angenommen, dass auch die Molzahl vom
> Sauerstoff 0,04103 mol ist, und dieses n dann in die selbe
> Gleichung eingesetzt, nur mit den Werten für [mm]O_{2}[/mm]
Na hier hast Du ja einen Folgefehler, wegen Deinem falschen Ergebnis oben.
Prinzipiell gehst Du aber richtig vor. Anschließend kannst Du dann die Druckdifferenz in der Flasche ausrechnen.
Gruß Christian
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Danke für die Antwort!!
Hab das jetzt nochmal gerechnet, bekomm da aber so`n großes Volumen heraus, das leider gar nicht in die Gasflasche passt :(
lg, kkaroline
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| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 19:17 So 21.11.2010 | | Autor: | ONeill |
Hi!
Rechne doch mal vor, dann schaun wir mal drüber.
Gruß Christian
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Gut, dann probier ichs mal so :
[mm] n_{CH_{4}} [/mm] = [mm] \bruch{100l * 1 bar}{8,314J/molK * 293,15K} [/mm] = 0,04103 mol [mm] CH_{4}
[/mm]
[mm] n_{CH_{4}} [/mm] *2 = [mm] n_{O_{2}} [/mm] = 0,08206 mol
[mm] V_{O_{2}} [/mm] = [mm] \bruch{n_{O_{2}}mol * 8,314J/molK *293,25K}{0,0864 bar} [/mm] = 2314,8 l
und dieses Ergebnis ist schon sowas von unwahrscheinlich..
die Gasflasche fasst ja nur 50 l ..
vielen Dank für die Hilfe :)
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| Status: |
(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 23:01 So 21.11.2010 | | Autor: | chrisno |
Wenn der Druck in der Gasflasche wirklich nur .. mbar beträgt, dann wird das wohl nichts.
Wenn es bar sind, dann ist der Sauerstoff in der Flasche unter Druck. Für die Reaktion wird der Durck auf 1 bar reduziert. Wie groß ist das Volumen nun?
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| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 21:48 Mo 22.11.2010 | | Autor: | pppppp |
hi, die physikalischen Größen sind zwar richtig, aber die Einheiten stimmen nicht. Die internationale Einheit für Druck ist das Pascal (1 bar = 100.000 Pascal) und für Längen der Meter (1 dm = 0,1 m bzw. 1 l = 1dm x 1dm x 1dm = 0,1m x 0,1m x 0,1m = 1 l = 0,001 [mm] m^3)
[/mm]
$ [mm] n_{CH_{4}} [/mm] $ = $ [mm] \bruch{0,1 m^3 \cdot{} 100.000 Pa}{8,314J/molK \cdot{} 293,15K} [/mm] $ = etwa 0,4 mol $ [mm] CH_{4} [/mm] $
Mein Vorposter hat auf jeden Fall recht:
Du bauchst doppelt soviel mol Sauerstoff wie Methan
bei einem bar Druck bräuchtest Du für 100 l Methan also 200 l Sauerstoff
1 bar > 0,086 bar -> weniger O2 pro Volumen
100 l > 50 l -> weniger Teilchen O2
-> geht nicht!
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