Wie viel Luft wird benötigt bei einer Verbrennung von Methan?

Question

Wenn man will kann man mit Methan (CH4) autofahren. Wir gehen davon aus, dass das in unserer Aufgabe verwendete Antriebsaggregat in der Lage sei, die vollständige Verbrennung von Methan zu Kohlendioxid und Wasser zu gewährleisten. Wie viel Liter Luft benötigt man bei NB mindestens, um die Energie, die bei der Reaktion von 112.350g Methan anfällt vollständig nutzen zu können?

a) Geben Sie die Reaktionsgleichung an.

2O₂ +CH₄ -> CO₂ + 2H₂O

b) Dokumentieren Sie den Lösungsweg.

Stoff	[M]	[m]	[n]
O2	32.00 g/mol	??	??
CH4	16.05 g/mol	112.35 g	7.0 mol
CO2	44..01 g/mol	??	??
H2O	18.02 g/mol	126.14 g	7.0 mol

Ich weiss die Zusammensetzung von Luft ist Stickstoff (N₂), Sauerstoff (O₂), Aargon (Ar) und Kohlendioxid (CO₂).

Die Frage: Wie berechnen ich jetzt die Anzahl Liter Luft? Und kann es sein dass bei der Tabelle alle Moleküle 7.0 mol sind?

Answer 1

2O₂ + CH₄ -> CO₂ + 2H₂O

2*2*15.999 + (12.01 + 4*1.008) -> (12.01 + 2*15.999) + 2*(2*1.008 + 15.999)

63.996 + 16.042 -> 44.008 + 36.03

112.35g CH4 Reagieren also mit 112.35/16.042*63.996 = 448.2 g O2

448.2 g = 448/(2*15.999)*22.4 l = 313.6 l Sauerstoff

Wenn Wir jetzt 20.95% Sauerstoff in der Luft haben brauchen wir 

313.6 / 0.2095 = 1497 l Luft