CO2 Ausstoß bei 1L Benzin

Hallo!

Ich muss eine Chemiehausaufgabe erledigen, deren Thema wir leider noch nicht ausführlich besprochen haben.
Die Aufgabe lautet:

Berechnen Sie, wie viel CO2 (in g) entsteht, wenn man einen Liter Benin (C8H18) verbrennt.

Im Internet habe ich leider nur Ergebnisse gefunden, ich bräuchte allerdings auch die Rechnung dazu.

MfG

Hallo Aschenkind!

Das ist eigentlich gar nicht so schwer. Such erstmal im netz nach der Dichte von Benzin, damit du die Masse von einem Liter weißt.
Nun rechnest du noch das molare Gewicht von Benzin aus. Hierfür benötigst du die Massenzahlen von Kohlenstoff und Wasserstoff. Berechne jetzt durch Multiplizieren und Addieren die Masse eines Mols Benzin.
nun kannst du errechnen, wie viele Mol Benzin in einem Liter Benzin stecken, also wie häufig die Molmasse in der Masse von einem Liter steckt.
Du weißt jetzt auch, wie viele C-Atome in dem Liter Benzin vorhanden sind, nämlich das achtfache.
Bei idealer Verbrennung bildet jedes C-Atom dann ein CO2-Molekül.
Entweder berechnets du jetzt wieder mit Hilfe der Massenzahlen die Masse des entstandenne CO2 oder du gibst die Menge als Volumen an. Das Mol-Volumen von Gasen ist unter Standardbedingungen immer 22,4 l/Mol.

Alles paletti?

Hi Aschenkind!

Ist leider schon etwas her, dass ich selbst Chemie LK hatte. Ermitteln sollst Du ja m(CO2). Würde da prinzipiell so rangehen:

  1. Reaktionsgleichung der Verbrennung von C8H18(+ O2) aufstellen.
  2. Die Stoffmenge n ist ja proportional zur Teilchenzahl N (siehe hierzu: Avogadro- Zahl). So kannst Du dann n(CO2) „errechnen“.
  3. Dann nur noch in M=m/n einsetzen, nach m auflösen, das sollte dann das korrekte Ergebnis sein.

Grüße,
Mari

Hallo,

  1. Dichte von Oktan wird benötigt, um vom Volumen auf die Masse dieses einen Liters zu kommen:
    Dichte Oktan: 0,7 g/ml
    folglich hat 1 Liter Oktan eine Masse von 700 Gramm

  2. Die Reaktionsgleichung lautet:
    2 C8H18 + 25 O2 --> 16 CO2 + 18 H2O
    Massen: 1 Mol: C 12g 1Mol: H 1g 1Mol O: 16g
    Molmassen: Oktan: 114 g/mol
    Sauerstoff: 32 g/mol
    Kohlendioxid: 44 g/mol
    Wasser: 18 g/mol

  3. allgemeine Reaktionsgleichung in Massen:
    2 x 114 g Oktan + 25 x 32 g Sauerstoff —>
    16 x 44 g Kohlendioxid + 18 x 18 g Wasser
    also führen 228 g Oktan zu 704 g CO2

  4. bezogen auf 700 g Oktan:
    1 Gramm Oktan —> 704/228 g CO2

700 Gramm Oktan —> (704 x 700)/228 g CO2

-----> 2161,4 g CO2

  1. Alles unklar?
    ciao

Hallo Aschenkind,

zunächst mal brauchst die Reaktionsgleichung. Da am Ende jedes Kohlenstoff-Atom mit zwei Sauerstoff-Atomen verbunden sein wird und immer zwei Wasserstoff-
Atome mit einem Sauerstoff, mußt Du Dir das gemeinsame Vielfache suchen. Mit

C8H18 + 12,5 O2 --> 8 CO2 + 9 H2O

sollte es hinkommen.

Als nächstes brauchen wir die Massen der jeweiligen Stoffe. Die bekommst Du, in dem Du die jeweiligen Gewichte aufaddierst.

114 g („C8H18-Molekül“) + 400 g („12,5 O2-Moleküle“) --> 352 g („8 CO2-Moleküle“) + 162 g („9 H2O-Moleküle“)

Jetzt können wir das Ganze mit der konkret eingesetzten Menge Oktan nachrechnen. Diese Masse errechne ich aus der Dichte und dem Volumen.

Masse(Oktan)[g] = Dichte(Oktan)[g/cm³] * Volumen(Oktan)[cm³] = 0,75 * 1000 = 750 g

Ich hab also nicht 114 g Oktan, sondern einen Liter, also 750 g Oktan. Das muss ich natürlich bei den anderen Massen dann auch berücksichtigen. Ich verwende dazu den Dreisatz, um auf die jeweiligen eingesetzten Massen zu kommen. Also

„TatsächlichEingesetzteMasseOktan“ / „ReaktionsgleichungsmasseOktan“

=

„TatsächlichEingesetzteMasseSauerstoff“ / „ReaktionsgleichungsmasseSauerstoff“

Das Verhältnis zwischen eingesetztem Oktan und eingesetztem Sauerstoff muss ja immer gleich bleiben. Daher kann ich mit diesem Verhältnis auf die einghesetzten Massen schließen.

750/114 = eingesetzteMasseO2/400 |*400
750*400/114 = eingesetzte Masse O2 = 2634,579 g

750/114 = eingesetzteMasseCO2/352 |*352
750*352/114 = eingesetzte Masse CO2 = 2315,789 g

750/114 = eingesetzteMasseH2O/162 |*162
750*162/114 = eingesetzte Masse H2O = 1065,789 g

Bei der Verbrennung von einem Liter Oktan sollten also 2315,789 g CO2 entstehen.

Der „Trick“, wenn Du so willst ist also, von der Summengleichung auf die Massen zu kommen. Dann die tatsächlich eingesetzte Masse zu ermitteln und dadurch auf die anderen Massen zu schließen.

vg
r.


PS. Die Dichte von Oktan hab ich gegoogled, eigentlich müßte die Dichte in der Angabe stehen, da die Dichte ja von der Temperatur abhängig ist. Wenn Du eine abweichende Dichte hast, müsstest Du das damit nochmal durchrechnen.

Hallo

Für das Verbrennen von Benzin gilt folgende Gleichung:
C8H18 + 12,5 O2 --> 8 CO2 + 9 H2O

Außerdem sind folgende Größen bekannt:
M(C8H18) = 114 g/mol ; Dichte (C8H18) = 0,7027 g/mL ; M(CO2) = 44 g/mol

Zuerst wird die Masse von 1L Benzin berechnet:
m = d*V = 0,7027 g/mL * 1000 mL = 702,7 g
Daraus kann man die Stoffmenge eines Liters berechnen:
n = m/M = 702,7 g / 114 g/mol = 6,16 mol

Aus der Reaktionsgleichung ergibt sich, dass aus einem Mol C8H18 8 Mol CO2 entstehen, folglich ist die Stoffmenge von CO2 achtmal so groß wie die Stoffmenge von Benzin:
n (CO2) = 8 * n(C8H18) = 49,31 mol
Mit Hilfe der molaren Masse von CO2 kann man nun die Masse an CO2 berechnen:
m = n*M = 49,31 mol * 44 g/mol = 2169,64 g

Hi

spontan würde ich die Reaktionsgleichung der Verbrennungsreaktion von Benzin aufstellen.
2 C8H18+13O2–>2CO2+7CO+4C+C3H6+15H2O
Danach entstehen aus 2mol Benzin auch 2mol CO2.
Mit folgenden Formeln kann man dann die Masse von CO2 ausrechnen:
n=m/M, n(C8H18)=n(CO2), und m von Benzin bekommst du über die Dichte von Benzin und dem Volumen(bei dir ja 1l).

Ich hoffe das hilft dir irgendwie.

grüße

Hallo ;D

Also, 1 Liter Benzin verbrennt zu 2,33 Kilogramm CO2, was an folgernder Formel hergeleitet wird:

2 C8H18 + 25 O2 → 18 H2O + 16 CO2

über die molaren massen der Moleküle kann das Verhältnis 1 zu 2,33 errechnet werden.

lg
Tim