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Alt 06.09.2009, 00:02   #1   Druckbare Version zeigen
Cebe Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 263
Unvollständige Verbrennung von Methan

So, dass dritte Thema für heute, dann hör ich auch auf !
In meinem ersten Praktkum haaben wir einen Versuch zur Brennerflamme durchgeführt, wobei es auch um die Frage ging, worauf die gelbe Farbe der Brennerflamme zurückzuführen ist. Weshalb wir auch mit der unsvollständigen Verbrennung zu tun hatten.
Ich hab dazu die Gleichung für die vollständige Verbrennung des Methangases aufgestellt. Aber bei der unvollständigen Verbrennung bin ich am Ende sogar irgendwie über Umwege auf Ameisensäure als Reaktionsprodukt gekommen

Zum Anhang:
I. Ist die vollständige Verbrennung, die ist mir klar.
II. Sind meine zwei Ideen für die unvollständige Verbrennung, wobei ich weitergeführt habe, da ich davon ausgegangen bin, dass das Kohlenstoffatom bei 1.) wohl eher mit dem Wasserstoff reagiert. Wikipedia spuckte hierzu die Gruppe der ungesättigten Kohlenwasserstoffe aus, die angeblich sehr reaktionsfreudigg seien. Also dachte ich mir, könnte dieses CH2 vielleicht mit dem Sauerstoff aus der Luft reagieren. Das Ergebniss hat mich dann etwas erstaunt, da ich Ameisensäure rausbekam.

Das Ergebniss erscheint mir auch deshalb fragwürdig, da wenn ich annehme, dass das CH2 mit dem Luftsauerstoff reagiert, ich den eventuell auch gleich der Gleichung hätte zufügen können, womit wir wieder bei der vollständigen Verbrennung wären ... Außerdem hat sich der unverbrannte Kohlenstoff ja als Ruß am Reagenzglas abgesetzt und ich finde Ameisensäure als Reaktionsprodukt unter diesen Umständen etwas sehr gewagt ... .
Ich würde deshalb eher zu 1.) tendieren ( auch, wenn da Kohlenstoff und Wasserstoff getrennt sind ...), wenn überhaupt iriegendeine meiner Überlegungen richtig ist

Ich bin mir nicht sicher und glaube sogar selbst, dass 2.) etwas sehr gewagt ist, zerreißt mich also bitte nicht .


Mfg
Cebe
Cebe ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 06.09.2009, 00:06   #2   Druckbare Version zeigen
Cebe Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 263
AW: Unvollständige Verbrennung von Methan

Tut mir leid wegen dem Doppelpost, aber ich Depp hab den Anhang vergessen ...

Ich sollte so spät abends nix mehr machen ...
Ich hoffe man kann das lesen.
Angehängte Grafiken
Dateityp: jpg Überlegungen-Notizen.jpg (106,6 KB, 26x aufgerufen)
Cebe ist offline   Mit Zitat antworten
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Alt 06.09.2009, 00:49   #3   Druckbare Version zeigen
Danijo Männlich
Mitglied
Beiträge: 293
AW: Unvollständige Verbrennung von Methan

Bei der Verbrennung von Kohlenwasserstoffen ( zb CH4 ) reagieren sowohl der Kohlenstoff als auch der Wasserstoff mit dem Sauerstoff der Luft.

Bei einer vollständigen Verbrennung entsteht dabei wie du richtig erkannt hast Kohlenstoffdioxid ( CO2 ) und Wasser.

CH4 + 2 02 -> CO2 + 2 H2O



Ist zu wenig Sauerstoff vorhanden, kommt es zu einer unvollständigen Verbrennung. Dabei entsteht neben CO2 auch Kohlenstoffmonooxid CO. Bei extremen Sauerstoffmangel entsteht auch elementarer Kohlenstoff C, welcher allgemein als Ruß bekannt ist.
Dies wird man bei Methan normalerweise allerdings nicht beobachten können, da nicht besonders viel Sauerstoff benötigt ist.

Ich nehme als Beispiel mal Butan (C4H10)

C4H10 + 4,5 O2 -> CO2 + 2 CO + C + 5 H2O

Je nach Menge des vorhandenen Sauerstoffs entstehen dabei unterschiedliche Mengen Co22, Co und C

Bei deinem Methan sähe eine unvollständige Verbrennung in etwa so aus:

CH4 + 1,5 O2 -> H2O + CO
oder
CH4 + O2 -> H2O + C (Ruß)

Je nachdem wie viel Sauerstoff eben vorhanden ist.


Bei deinen Gleichungen ist dir ein entscheidender Fehler unterlaufen. Du musst drauf achten das du auf beiden Seiten der Reaktionsgleichung gleich viele Atome jeder Sorte hast. Bei deiner ersten Gleichung zur unvollständigen Verbrennung hast du z.B. auf der rechten Seite ein O mehr als auf der Linken.


mfg
Daniel
Danijo ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 06.09.2009, 13:20   #4   Druckbare Version zeigen
Cebe Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 263
AW: Unvollständige Verbrennung von Methan

Vielen Dank erstmal für deine (schnelle) Antwort

Zitat:
Zitat von Dies wird man bei Methan normalerweise allerdings nicht beobachten können, da nicht besonders viel Sauerstoff benötigt ist.

Je nach Menge des vorhandenen Sauerstoffs entstehen dabei unterschiedliche Mengen Co2[SUB
2[/SUB], Co und C

Bei deinem Methan sähe eine unvollständige Verbrennung in etwa so aus:

CH4 + 1,5 O2 -> H2O + CO
oder
CH4 + O2 -> H2O + C (Ruß)

Je nachdem wie viel Sauerstoff eben vorhanden ist.
Aber bei einer Kerzenflamme und der leuchtenden Brennerflamme
(Luftzufuhr vollständig geschlossen ) kann man doch Rußbildung beobachten. Ich geb zu, an die Bildung von Kohlenstoffmonoxid habe ich garnicht gedacht. Außerdem scheint ein Teil des elementaren Kohlenstoffs ja auch zu verbrennen oder warum ist leuchtende Brennerflamme gelb und die rauschende Flamme nur leicht bläulich bis unsichtbar ? Soweit ich weiß verbrennt Kohlenstoff doch mit einer gelben Flamme ... Ich denke mal, dass sich ein Teil des elementaren Kohlenstoffs mit Sauerstoff zu Kohlendioxid oder Kohlenstoffmonoxid verbindet und ein Teil weiter als Ruß nach oben steigt.
Zum Versuch: Wir haben ein Reagenzglas in die leuchtende Flamme gehalten und es ließ schwarz an, als wir es in die rauschende Brennerflamme hielten, verschwand die schwarze Färbung und eine gelbe Flamme war in der rauschenden Flamme zu sehen.

Zitat:
CH4 + 1,5 O2 -> H2O + CO
oder
CH4 + O2 -> H2O + C (Ruß)
Dabei sind mir aber zwei Sachen nicht klar:
1.) Was bedeutet 1,5 O2 ? Heißt das, dass ein O2 Molekül und ein einzelnes Atom Sauerstoff auftreten ?
2.) In dem Metahnmolekül sind vier Atome Wasserstoff enthalten, rechts der Gleichung sehe ich aber nur zwei. Mein Gedanke war ja das neben Wasser und Kohlenstoff auch noch ein H2-Molekül auftritt, da das Wasser ja nur 2 Atome bindet. Naja die Idee, dass sich die beiden Wasserstoffatome dann mit dem Kohlenstoffatom verbinden, ist denke ich falsch, sonst gäbe es ja garkeinen Ruß.

Cebe
Cebe ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 06.09.2009, 13:49   #5   Druckbare Version zeigen
Bitti Männlich
Mitglied
Beiträge: 881
AW: Unvollständige Verbrennung von Methan

Der Ruß entsteht, durch die unvollständige Verbrennung, wie mein Namensvetter bereits anmerkte.

Dabei entsteht zu unterschiedlichen Anteilen CO2 CO und C(elementar), je nach Sauerstoffzufuhr.
Der Anteil an elementarem Kohlenstoff färbt dann dein Reagenzglas schwarz(leuchtende Brennerflamme).
Die helle gelbe Flamme entsteht durch das Verbrennen von einigen Anteilen an Ruß, der glühend (darum gelb ) aufsteigt und dabei verbrennt.

Die Färbung der Leuchtenden Brennerflamme (das Bläuliche) kommt laut Wikipedia durch CO2 Moleküle (angeregt) und CH-Radikale(angeregt) zustande.

Zitat:
abei sind mir aber zwei Sachen nicht klar:
1.) Was bedeutet 1,5 O2 ? Heißt das, dass ein O2 Molekül und ein einzelnes Atom Sauerstoff auftreten ?
2.) In dem Metahnmolekül sind vier Atome Wasserstoff enthalten, rechts der Gleichung sehe ich aber nur zwei. Mein Gedanke war ja das neben Wasser und Kohlenstoff auch noch ein H2-Molekül auftritt, da das Wasser ja nur 2 Atome bindet. Naja die Idee, dass sich die beiden Wasserstoffatome dann mit dem Kohlenstoffatom verbinden, ist denke ich falsch, sonst gäbe es ja garkeinen Ruß.
1.) 1,5O2 Bedeutet eher, dass 1,5mol Sauerstoff reagieren
2.) Ausgeglichen(mal davon ausgegangen es entstehe NUR Ruß und Wasser:
{CH_4 + O_2 \rightarrow 2H_2O +C}

Gruß Daniel
Bitti ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 26.10.2009, 19:46   #6   Druckbare Version zeigen
Suckibus  
Mitglied
Beiträge: 1
AW: Unvollständige Verbrennung von Methan

gibt es schon die Überlegungen, wieviel Liter gasförmige Produkte bei der vollständigen Verbrennung von 1t CH4 entstehen?
Suckibus ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 31.10.2009, 16:48   #7   Druckbare Version zeigen
Bitti Männlich
Mitglied
Beiträge: 881
AW: Unvollständige Verbrennung von Methan

Rechne doch selber aus


An sich sollte das kein Problem darstellen
Bitti ist offline   Mit Zitat antworten
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Stichworte
ameisensäure, metah, methangas, verbrennung

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