Allgemeine Chemie
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Allgemeine Chemie Fragen zur Chemie, die ihr nicht in eines der Fachforen einordnen könnt, gehören hierher.

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Alt 29.12.2004, 17:49   #1   Druckbare Version zeigen
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Verbrennungsgleichung

hallo,
mein name ist Kay und ich bin neu im Forum; ich habe ein grosses problem festzustellen ob folgende verbrennungsgleichung korrekt ist;

Angabe: erarbeiten sie die verbrennungsgleichung von kohlenstoff (bei 0C):

C + O2 = CO2
1kmol C + 1kmol O2 = 1kmol CO2
12kg C + 32kg O2 = 44kg CO2 / 12
1kg C + 2,667kg O2 = 3,667kg CO2
12kg C + 22,4m3 O2 = 22,4m3 CO2 / 12
1kg C + 1,867m3 O2 = 1,867 CO2

bitte helft mir!!
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Alt 29.12.2004, 18:23   #2   Druckbare Version zeigen
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AW: Verbrennungsgleichung

Hi,


willkommen im Forum erst mal (darf ich das überhaupt schreiben, bin ja selber nicht so unglaublich lange hier...).

Egal, mein erstes Problem ist, dass ich nicht weiß, was deine Aufgabe ist. Geht es darum, zu bestimmen, welche Masse bzw. welches Volumen CO2 man aus 1 kg Kohlenstoff bekommt?
Wenn das der Fall ist, dann ist die erste Rechnung erst mal korrekt (etwas umständlich, aber richtig).
Zur zweiten ist folgendes zu sagen:
1. Für das Volumen ist nicht nur die Temperatur entscheidend, sondern auch der Druck (pV = nRT). Ist der Druck irgendwo gegeben, oder wird einfach p = 1 atm angenommen?

2. Fehlt in der letzten Gleichung noch irgendwo eine Maßeinheit. Ich nehme mal an, das sollen auch Kubikmeter sein? Dann stimmt's.

Nur als kleiner Hinweis: 3. Prinzipiell ist die Notation mit einem Gleichheitszeichen ein klein wenig "eigenwillig" und entspricht nicht unbedingt meinem Sinn von chemischer Ästhetik...


Grüße
Martin
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Alt 29.12.2004, 18:58   #3   Druckbare Version zeigen
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AW: Verbrennungsgleichung

C + O2 → CO2

n (C) = 1 kmol n(O2) = 1 kmol n(CO2) = 1 kmol
m (C) = 12 kg m(O2) = 32 kg m(CO2) = 44 kg
m( C ) = 1 kg m(O2) = 2,66 kg m(CO2) = 3,66 kg

Die Verbrennung erfolgt, wie schon angemerkt wurde, bei sehr erhöhter Temperatur.
Wie sich Druck- und Temperaturänderungen auf das Gasvolumen auswirken, zeigt die allgemeine Gasgleichung.

p · V = n · R · T
p = Druck in N/m2 V = Volumen in m3
n = Stoffmenge in mol T = Temperatur in K
R = allgemeine Gaskonstante = 8,314 Nm/mol K


Wenn du aber auf Normbedingungen reduzierst, kannst du mit dem molaren Normvolumen rechnen. Vm,n = 2,2414 · 10-2 m3/ mol
Das bedeutet: Ein Mol eines idealen Gases nimmt unter Normbedingungen ein Volumen von 2,2414 · 10-2 m3 ein.

O2: V = 1,866 m3 CO2: V = 1,866 m3

Gruß Eneri

Geändert von eneri (29.12.2004 um 19:19 Uhr)
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Alt 30.12.2004, 11:15   #4   Druckbare Version zeigen
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AW: Verbrennungsgleichung

Eneri und Martin - Vielen Dank für Eure Antworten!

Martin:
Leider habe ich keine genaueren Angaben als: erarbeiten Sie die Verbrennungsgleichung von Kohlenstoff (0C und 1013mbar); Ich vermute, dass geklärt werden soll, wieviel m3 O2 nötig sind um C zu verbrennen; du schreibst, die erste Rechnung ist etwas umständlich - kannst du mir vielleicht zeigen, wie man diese einfacher lösen kann?

ein grosses Problem bereiten mir die Einheiten (wie du siehst, ich habe mit Chemie nicht wirklich viel zu tun!): wenn ich nicht in kmol umwandeln würde, sondern mit g rechne, hätte ich dann m3 beim 02? ...und stimmt die Aussage, dass 1kg C mit 1,866m3 O2 zu 1,866 m3 C02 verbrennt?

geb dir vollkommen recht bzgl. meiner Notation - hätte mir vorher die Instruktionen durchlesen sollen;

Grüße,
Kay
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Alt 30.12.2004, 12:01   #5   Druckbare Version zeigen
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AW: Verbrennungsgleichung

Hi,

Zitat:
Zitat von kay70
(0C und 1013mbar)
Aha, da haben wir ja unseren Druck! Das entspricht in etwa dem Standarddruck von einer Atmosphäre (1 atm = 1013,25 hPa = 1013,25 mbar). Die Angabe des Drucks ist für die Volumenberechnung sehr wichtig (s.o.).

Zitat:
Zitat von kay70
Ich vermute, dass geklärt werden soll, wieviel m3 O2 nötig sind um C zu verbrennen; du schreibst, die erste Rechnung ist etwas umständlich - kannst du mir vielleicht zeigen, wie man diese einfacher lösen kann?
tja, das kommt eben auf die Aufgabe an. Wenn du nur wissen willst, welches Volumen Sauerstoff nötig ist, um 1 kg Kohlenstoff zu verbrennen, dann weiß ich nicht, warum die ganzen anderen Werte mit ausrechnest?
Und warum rechnest du erst alles in kg um und dann wieder nach m3?
Deswegen etwas umständlich. Aber natürlich kann jeder rechnen, wie er will. Hauptsache, dass ist für andere nachvollziehbar und es kommt was Richtiges raus....

Zitat:
Zitat von kay70
ein grosses Problem bereiten mir die Einheiten (wie du siehst, ich habe mit Chemie nicht wirklich viel zu tun!): wenn ich nicht in kmol umwandeln würde, sondern mit g rechne, hätte ich dann m3 beim 02? ...und stimmt die Aussage, dass 1kg C mit 1,866m3 O2 zu 1,866 m3 C02 verbrennt?
wenn du mit mol anfangen würdest und dann in Gramm weiterrechnest, kannst du natürlich immer noch m3 verwenden. Es kommt dann nur weniger raus --> 0,001866 m3.
Sinnvoller wäre dann aber 1,866 dm3 = 1,866 l.

Die Aussage oben ist wahr.

In welchem Rahmen löst du denn eine solche Aufgabe? Deiner Altersangabe nach würde ich schließen, im Studium? Da fänd' ich solche Aufgaben aber etwas komisch...


Grüße
Martin

Geändert von martin_r_aus_b (30.12.2004 um 12:02 Uhr)
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Alt 30.12.2004, 17:54   #6   Druckbare Version zeigen
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AW: Verbrennungsgleichung

Hallo Martin,
bin gerade dabei, mich auf meine Rauchfangkehrer (bei euch Schornsteinfeger)-Meisterprüfung vorzubereiten; als Vorbereitung zur Prüfung haben wir eben diese Aufgabenstellung bekommen, und im Kurs wurde diese Aufgabe von einem Vortragenden - wie gezeigt - gelöst...; wurde aus der Angabe (Erarbeiten Sie die Verbrennungsgleichung von Kohlenstoff) auch nicht schlau und konnte den ganzen Lösungsgang nicht wirklich nachvollziehen - mit dem Ergebnis, dass ich total verwirrt wurde;

Frage: falls wir eine solche Aufgabe bekommen, sollte ich dann bei Normbedingungen 0C und 1013,25 mbar dazuschreiben? ...und wäre die Folgende Gleichung dann weniger umständlich:

C + O2 → CO2
1mol C + 1mol O2 → 1mol CO2
12g C + 32g O2 → 44g CO2 / 12
1g C + 2,667g O2 → 3,667g CO2

12g C + 22,4dm3 O2 → 22,4dm3 CO2 / 12
1g C + 1,867dm3 O2 → 1,867dm3 CO2


vielen Dank für Deine Mühe und Geduld beim Erklären - du hast mir wirklich sehr geholfen!
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Alt 30.12.2004, 18:37   #7   Druckbare Version zeigen
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AW: Verbrennungsgleichung

Hi,

Zitat:
Zitat von kay70
Hallo Martin,
bin gerade dabei, mich auf meine Rauchfangkehrer (bei euch Schornsteinfeger)-Meisterprüfung vorzubereiten;

Stimmt! Ausbildungsberufe gibt es ja auch noch. Mir fehlt durch meine gute Abschottung von der Welt in einem Gymnasium (ich denke, die 3-Teilung gibt es bei euch auch?!) manchmal der Realitaetssinn.
Ich denke irgendwie immer, alle haetten das feste Ziel, mal einen Doktortitel zu kriegen (so trichtern mir das meine Eltern immer ein, die ham beide einen).
Egal...

Zitat:
Zitat von kay70
Frage: falls wir eine solche Aufgabe bekommen, sollte ich dann bei Normbedingungen 0C und 1013,25 mbar dazuschreiben?
hmm, da ist eben die frage, was Standard ist. Meistens wird als Standard-Druck 1013,25 mbar angenommen, aber eher Zimmertemperatur, d.h. 25°C angenommen.
Der Unterschied ist aber minimal.
Fuer 0°C ist V = 22,414 l und
Fuer 25°C entsprechend 22,466 l
Eigentlich muesste sowas aber immer gegeben sein bei der Aufgabe oder ihr habt euch im Unterricht auf bestimmte Standard-Werte geeinigt...

Zitat:
Zitat von kay70
C + O2 → CO2
1mol C + 1mol O2 → 1mol CO2
12g C + 32g O2 → 44g CO2 / 12
1g C + 2,667g O2 → 3,667g CO2

12g C + 22,4dm3 O2 → 22,4dm3 CO2 / 12
1g C + 1,867dm3 O2 → 1,867dm3 CO2
korrekt ist es (und auch schoener... *g*)
Ob das nun mehr oder weniger umstaendlich ist...
Es kommt eben immer darauf an, was du ausrechnen willst. Wenn die Aufgabe bleibt, herauszukriegen, welches Volumen an Sauerstoff verbraucht wird, wuerde ich das nicht erst in Gramm umrechnen, verstehst du, was ich meine?
Da kannst du auch gleich sagen (weiss ich nicht, ob ihr das besprochen habt):
1 mol eines Gases entsprechen bei STP (Standard-Temperatur und -Druck) immer 22,4 l, bzw. dann 1 kmol entspricht 22,4 m3.
Wenn du willst kannst du dir das auch einfach herleiten aus dem allgemeinen Gasgesetz:
pV = nRT
wobei R die "universelle Gaskonstante" ist { R = 0,08206 \frac{L\cdot atm}{K \cdot mol} }
Die anderen Groessen duerften klar sein. T immer in Kelvin!

//edit Siehe dazu (und auch zu einer noch schoeneren Schreibweise) den Beitrag von Eneri

Zitat:
Zitat von kay70
vielen Dank für Deine Mühe und Geduld beim Erklären - du hast mir wirklich sehr geholfen!
Bitte schoen.


Martin

Geändert von martin_r_aus_b (30.12.2004 um 18:42 Uhr)
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Alt 30.12.2004, 18:45   #8   Druckbare Version zeigen
Makri  
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AW: Verbrennungsgleichung

Wenn ich mich nicht irre, sind 1atm und 273,15K Normalbedingungen und 1bar und 298,15K Standardbedingungen.

Wie bekommt man hier übrigens einen Gleichgewichtspfeil zustande?
Makri ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 30.12.2004, 19:39   #9   Druckbare Version zeigen
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AW: Verbrennungsgleichung

Zitat:
Zitat von Makri
Wenn ich mich nicht irre, sind 1atm und 273,15K Normalbedingungen und 1bar und 298,15K Standardbedingungen.
Gut. So genau hab ich den Unterschied zwischen "normal" und "standard" nie betrachtet.

Zitat:
Zitat von Makri
Wie bekommt man hier übrigens einen Gleichgewichtspfeil zustande?
In der LaTeX-Umgebung geht das ganz einfach über den Befehl
\rightleftharpoons
Das sieht dann so aus:
{ A + B \rightleftharpoons AB }
Dazu müsste man sich aber ein bisschen mit LaTeX oder TeX beschäftigen...



Grüße
Martin
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Alt 30.12.2004, 19:50   #10   Druckbare Version zeigen
buba Männlich
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Beiträge: 18.460
Zitat:
Zitat von martin_r_aus_b
hmm, da ist eben die frage, was Standard ist. Meistens wird als Standard-Druck 1013,25 mbar angenommen, aber eher Zimmertemperatur, d.h. 25°C angenommen.
Der Unterschied ist aber minimal.
Fuer 0°C ist V = 22,414 l und
Fuer 25°C entsprechend 22,466 l
Da hast du dich verrechnet oder vertippt. Bei 25 °C und 1013,25 mbar sind es 24,46 mol/l.
buba ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 30.12.2004, 20:17   #11   Druckbare Version zeigen
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AW: Verbrennungsgleichung

Zitat:
Zitat von buba
Da hast du dich verrechnet oder vertippt. Bei 25 °C und 1013,25 mbar sind es 24,46 mol/l.
Hi,

oops. Dann ist ja der Unterschied doch ganz erheblich...
Du meinst doch aber trotzdem l/mol, oder?


Martin
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Alt 31.12.2004, 11:21   #12   Druckbare Version zeigen
buba Männlich
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buba ist offline   Mit Zitat antworten
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