Um das Gasvolumen an CO2 zu berechnen, das bei der vollständigen Oxidation von 460 g Ethanol (C2H5OH) entsteht, müssen wir die chemische Reaktionsgleichung berechnen. Dann erhalten wir ein Verhältnis von Ethanol zu CO2.
Dazu berechnen wir über die Molmasse die Anzahl Mol von Ethanol und damit auch CO2. Mit Hilfe der Gaskonstante können wir dann das Volumen von CO2 berechnen.
Um das Gasvolumen an CO2 zu berechnen, das bei der vollständigen Oxidation von 460 g Ethanol (C2H5OH) entsteht, müssen wir die chemische Reaktionsgleichung berechnen. Dann erhalten wir ein Verhältnis von Ethanol zu CO2.
Dazu berechnen wir über die Molmasse die Anzahl Mol von Ethanol und damit auch CO2. Mit Hilfe der Gaskonstante können wir dann das Volumen von CO2 berechnen.
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Die vollständige Oxidation von Ethanol zu Kohlendioxid und Wasser lautet:
C2H5OH + O2 → CO2 + H2O
Diese musst du nur stöchiometrisch ausgleichen. Dabei kannst du direkt das Verhältnis von CO2 ausrechnen, da Kohlenstoff nur einmal auf beiden Seiten vorhanden ist. So sparst du dir die vollständige Reaktion.
Berechne dann die Molmassen von Ethanol und CO2.
Konstanten:
Kohlenstoff (C): 12 g/mol
Wasserstoff (H): 1 g/mol
Sauerstoff (O): 16 g/mol
Berechne dann die Anzahl Mol für Ethanol, indem du die Gesamtmenge durch die Molmasse teilst.
Mit dem bereits berechnetem Verhältnis kannst du die Anzahl Mol von CO2 berechnen.
Unter Standardbedingungen (0°C und 1 atm) beträgt das Volumen eines Mols Gases 22,4 Liter. Damit kannst du das Volumen von CO2 berechnen.
Die Oxidation von Ethanol zu Kohlendioxid und Wasser lautet vollständig ausgeglichen:
C2H5OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O
Aus der Reaktionsgleichung ergibt sich, dass 1 Mol Ethanol 2 Mol CO2 produziert.
Berechnung der Molmassen
Ethanol (C2H5OH):
Kohlenstoff (C): 12 g/mol * 2 = 24 g/mol
Wasserstoff (H): 1 g/mol * 6 = 6 g/mol
Sauerstoff (O): 16 g/mol * 1 = 16 g/mol
Gesamt: 24 + 6 + 16 = 46 g/mol
Kohlendioxid (CO2):
Kohlenstoff (C): 12 g/mol * 1 = 12 g/mol
Sauerstoff (O): 16 g/mol * 2 = 32 g/mol
Gesamt: 12 + 32 = 44 g/mol
Berechnen wir nun die Anzahl Mol von Ethanol.
460 g Ethanol entsprechen:
460 g/46 g/mol = 10 mol
Durch das Verhältnis aus der Reaktionsgleichung erhalten wir für die Anzahl Mol von CO2:
10 mol Ethanol * 2 = 20 mol CO2
Durch die Gaskonstante können wir das Volumen jedes Gases berechnen:
20 mol * 22.4 l/mol = 448 l CO2 ≈ 450L
Bei der vollständigen Oxidation von 460 g Ethanol entstehen somit etwa 450 Liter CO2.
#
C00297
Die Molmassen von C O und H solltest du gut können, da sie nicht bei allen Aufgaben gegeben sind.
Zudem erspart es dir viel Arbeit und vermindert Fehler, wenn du die Molmassen von den gängigsten Molekülen, wie Wasser CO2 oder Ethanol und Glucose auswendig lernst.
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