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Thema: Stoffumsätze
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Alt 12.01.2010, 16:51   #1   Druckbare Version zeigen
Betty83 weiblich 
Mitglied
Themenerstellerin
Beiträge: 20
Stoffumsätze

Hallo zusammen, ich studiere ab Herbst Biotechnologie, leider ist meine letzte Berührung mit Chemie über 10 Jahre her... Jezt versuche ich mir den ganzen Stoff selbst beizubringen, funktioniert auch soweit ganz gut. Jetzt bin ich über eine Aufgabe gestolpert, bei der mich aber auch die Musterlösung nicht weiterbringt, es wäre schön wenn sie mir jemand erläutern kann!
Aufgabe: Ein Gemisch aus Ethan C2H6 und Propan C3H8 wird mit Sauerstoff vollständig verbrannt unter Bildung von 12,50 g CO2 und 7,20 g H2O. Wieviel % Ethan enthält das Gemisch?
Musterlösung:
M
(C2H6) = 2M(C) + 6M(H) = (2 · 12, 011 + 6 · 1, 008) g/mol = 30, 07 g/mol

M
(C3H8) = 3M(C) + 8M(H) = (3 · 12, 011 + 8 · 1, 008) g/mol = 44, 10 g/mol

M
(CO2) = M(C) + 2M(O) = (12, 011 + 2 · 15, 999) g/mol = 44, 01 g/mol

M
(H2O) = 2M(H) + M(O) = (2 · 1, 008 + 16, 00) g/mol = 18, 02 g/mol

x
C2H6 + yC3H8 ! (2x + 3y)CO2 + (3x + 4y)H2O
2
x + 3y = n(CO2) = m(CO2)/M(CO2) = 12, 50 g/(44, 01 gmol1

) =
0, 2840 mol (1)
3
x + 4y = n(H2O) = m(H2O)/M(H2O) = 7, 20 g/(18, 02 gmol1

) =
0, 3996 mol (2)
Multiplikation von Gleichung (1) mit
3
2
ergibt:
3
x +

9
2
y = 0, 4260 mol (3)
Nach der Subtraktion Gleichung (3) minus Gleichung (2) erh¨alt man:

1
2
y = (0, 4260 0, 3996) g/mol = 0, 0264 g/mol

y
= 0, 0528 g/mol = n(C3H8) (4)
Einsetzen von
y in Gleichung (1) und Aufl¨osung nach x ergibt:

x
=

1
2
(0, 2840 g/mol 3y) = 0, 0628 g/mol = n(C2H6)

m
(C2H6) = n(C2H6) · M(C2H6) = 0, 0628 mol · 30, 07 g/mol = 1, 89 g

m
(C3H8) = n(C3H8) · M(C3H8) = 0, 0528 mol · 44, 10 g/mol = 2, 33 g
Die Gesamtmasse Ethan und Propan ist 1,89 g + 2,33 g
= 4,22 g. Der Massenanteil des Ethans ist:

m(C2H6) = m(C2H6)/(4, 22 g) = 1, 89/4, 22 = 0, 448 oder 44,8 %


ab x C2H6 + yC3H8 ! (2x + 3y)CO2 + (3x + 4y)H2O wird es unklar, woher kommen die Annahmen für x und y? Vielen Dank Bettina
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