CO2 Volumen nach Hexan Verbrennung?

Question

Aufgabe:

CO₂  Volumen nach Hexan Verbrennung?

Es gilt: 2500g Hexan ; Temperatur 135 °C ; Druck 1025 mbar.

Reaktionsgleichung: 2C₆H₁₄ + 19O₂    -->   12CO₂ + 14H₂O

Problem/Ansatz:

Mein Ansatz wäre die Stoffmenge vom entstanden CO₂ zu berechen und diese dann in die Zustandsgleichung für Gase einzusetzen und nach dem Volumen aufzulösen. Mein Problem ist die richtige Stoffmenge zu ermitteln?

Answer 1

Hi, here chemweazle,

Die Suche nach der Stoffmenge des Kohlendioxides

Reaktionsgleichung: 2 C₆H₁₄ + 19 O₂ → 12 CO₂ + 14 H₂O

Man kann anhand der Reaktionsgleichung zum Beispiel die Stoffmenge des bei der Verbrennung entstandenen Kohlendioxides in das Verhältnis zur Stoffmenge des vollständig verbrannten Hexans setzen.
Dieses Stoffmengenverhältnis ist genau das Verhältnis der stöchiometrischen Koeffizienten von Kohlendioxid zu Hexan.

n(CO₂) / n(Hexan) = 12 / 2 = 6 / 1

Daraus folgt: n(CO₂) = 6n(Hexan)

Die Stoffmenge des Kohlendioxides ist 6-mal der Stoffmenge des eingesetzten oder verbrannten Hexans.
Die Stoffmenge des Hexans ist durch die eingewogene Masse gegeben.

Bestimmung der Stoffmenge des Hexans
m(Hexan) 2500 g
Molmasse(Hexan) = (12,011*6+1,0079*14) g/mol = 86,1766 g / mol

n(Hexan) = m(Hexan) / M(Hexan) = 2500 g * mol /  86,1766 g = 29,0102 mol

n(CO₂) = 6n(Hexan) = 174,0612 mol

Jetzt kann man mit der Gleichung für ideales Gas nach dem Volumen umgestellt das Volumen des bei der Verbrennung entstehenden Kohlendioxides bei der angebenen Abgastemperatur von 135°C, entsprechend (135 + 273)K = 408 K, berechnen.

Der Druck von 1025 mbar ist ja eigentlich fast der Atmosphärendruck mit leichter Erhöhung durch die Witterung gegenüber dem Standarddruck von 1023 mbar.
Anstelle mit der Gleichung für ideale, pefekte Gase, pV = nRT, ließe sich auch alternativ mit dem Molvolumen für ideal verhaltende Gase rechnen.

Man könnte auch das Molvolumen bei der Temperatur,T₁ , von 0^°C, entprechend 273 K, auf die Abgastemperatur,T₂, von135^°C, entsprechend 408 K, umrechnen.

Das Molvolumen eines idealen Gases beträgt beim Standarddruck und auch beim Atmosspärendruck mit den Witterungsschwankungen 22,41 l / mol, bei der Temperatur von 273K, entsprechend 0^°C.

Vm(408 K) = Vm(273 K) * (T₂ / T₁) = 22.41 l/ mol * (408 K / 273 K) = 33,49 l / mol

V(CO₂) = n(CO₂) * Vm(408 K) = 174,0612 mol * 33,49 l / mol = 5829,31 l = 5,829 m³