Wie viel Liter Luft benötigt ein Mol Propan zu vollständigen Verbrennung bei Normbedingungen

Question

Aufgabe:

… Wie viel Liter Luft benötigt ein Mol Propan zu vollständigen Verbrennung bei Norm Bedingungen

Answer 1

Gruß chemweazle,

… Wie viel Liter Luft benötigt ein Mol Propan zu vollständigen Verbrennung bei Norm Bedingungen ?

• Reaktionsgleichung

C₃H_8(g) + 5 O_2(g) → 3 CO_2(g) + 4 H₂O_(g)

1 mol Propan benötigt zur vollständigen Verbrennung 5 mol reinen Sauerstoff, wobei 3 mol Kohlenioxid und 4 mol gasförmiges Wasser zunächst entstehen.

Das Stoffmengenverhältnis von Sauerstoff zu Propan, n(O₂) / n(Propan) ist 5 : 1. Das ist das Verhältnis der stöchiometrischen Faktoren in der Reaktionsgleichung.

$$\dfrac{n(O_{2})}{n(Propan)} = \frac{5}{1}$$

Daraus folgt für die benötigte Stoffmenge an reinem Sauerstoff, n(O₂):

n(O₂) = 5 × n(Propan) = 5 × 1 mol = 5 mol

Das Molvolumen, Vm; eines perfekten Gases, ein reales Gas, welches sich ideal verhält unter den betrachteten Bedingungen, beträgt bei der neueren Normtemperatur von θ = 25^°C = 298 K und dem neuren Standarddruck, p* = 1,013 bar, Vm = 24,46 l / mol.

Um 1 mol, 24,46 l, an Propan zu verbrennen, bedarf es die 5fache Stoffmenge und somit das 5fache Volumen an reinem Sauerstoff, ( 5mol * 24,46 l / mol = 122,30 l).

$$V(Propan) = Vm * n(Propan) = \frac{24,46\cdot l}{mol}\cdot 1\cdot mol = 24,46\cdot l$$
$$V(O_{2}) = n(O_{2})\cdot Vm = 5\cdot mol\cdot \frac{24,46\cdot l}{mol} = 122,30\cdot l$$

Der Volumenanteil an Sauerstoff in der Luft beträgt 21 % = 0,21.

$$\dfrac{V(O_{2})}{V(Luft)} = \frac{21}{100} = 0,21$$
Das ist genähert ein Volumenanteil von 0,2 , also 2 Zehntel = ein Fünftel.

Daraus folgt für das Volumen an Luft:
$$V(Luft) = V(O_{2})\cdot \frac{100}{21} = 122,30\cdot l\cdot \frac{100}{21} \approx 582,381\cdot l$$