Chemieaufgabe Lernjahr 2

Wissenschaft Chemie
#1

Ich brauche Hilfe bei meiner Chemie Haufaufgabe. Ich will kein Ergebnis sondern nur wissen wie Ich das selbst berrechnen kann. Also hier die Aufgabe :

Schwefeldioxid ist ein gefährliches Umweltgift. Das Gas wird bei, der Verbrennung von Kohle, die immer etwas Schwefel enthält, frei

a) Wie viel Kubikmeter Schwefeldioxid werden bei der Verbrennung von 10t Steinkohle mit einem durchschnittlichen Schwefelgehalt von 2% bei 1000 C und 5000 hPa freigesetzt?

b) Wie viel Liter Sauerstoff sind dabei nötig?

#2

Ich verstehe leider nicht was du mit „1000 C“ meinst. Falls das die Verbrennungstemperatur ist wird das später in die Formel eingesetzt. Zu aller erst sollte man die Reaktionsgleichung aufstellen. Dann berechnet man die Menge Schwefel in 10 Tonnen. Dann berechnet man die Stoffmenge an Schwefel. Anschließend setzt man die Stoffmenge in die ideale Gasgleichung ein und stellt die Gleichung nach dem Volumen um. Temperatur, Druck und Stoffmenge sollten dann bekannt sein. Die Gaskonstante ebenfalls. Bei Aufgabe b nimmt man die Stoffmenge an Schwefel, da das Reaktionsverhältnis 1:1 ist. Wiederum nimmt man die ideale Gasgleichung und berechnet das Volumen.

Ich hoffe diese Anleitung konnte dir weiterhelfen.

#3

Also die 1000C und 5000 hPa sind einfach die Bedingungen die herrschen und die muss Ich mit der allgemeinen Gasgleichung auf die Normbedingung 273K und 1013 hPa umrechnen.
Ich weiß aber nicht wie Ich die Reaktonsgleichung aufstellen soll, weil Ich ja von Steinkohle keine Formel habe. Weiß nur Schwefeldioxid ist SO2.

#4

Hallo Luk,

danke für deine Frage.
Ich versuche mal dir den Weg verständlich darzustellen:
Da ich nicht weiß welche Formeln und Begriffe du schon kennst, versuche ich die verwendeten auch zu erklären.
Du benötigts folgende Formeln und Werte:
allgemeine Gasgleichung p*V = n*R*T (p = Druck in Pascal, V = Volumen in m3, n = Stoffmenge in mol, T = Temperatur in Kelvin, R=8,314 J/(K*mol); Molare Masse von Schwefel (32g/mol), von O (16g/mol) und von SO2 (64g/mol) sowie den Anteil an Schwefel in deiner Kohle in Gramm.
Die Temperatur musst du noch von Celsius in Kelvin (Celsius + 273) umrechen und den Druck von hPa in Pascal (einfach mal 100).
Mit der Masse an Schwefel berechnest du die Stoffmenge n (n = m/M; m = Masse in Gramm, M=Molare Masse in g/mol). Für diesen Fall ist n = 200.000g/32g/mol = 6250 mol.
Die allgemeine Gasgleichung löst du jetzt nach dem Volumen auf (V = n*R*T/p), setzt deine Werte ein und du erhälst als Lösung dein gesuchtes Volumen in m3.
Du brauchst bei dieser Rechnung nicht zu berücksichtigen dass SO2 entsteht, da aus 1mol Schwefel auch 1 mol SO2 entsteht.
S + O2 -> SO2.

Jetzt zum zweiten Teil:
Es gibt in der Chemie ein molares Gasvolumen von 22,4 L
Du benötigst 1mol O2 für 1mol Schwefel um 1 mol SO2 zu bilden.
Das heißt du kannst die oben berechneten 6250 mol für den Sauerstoff verwenden.
22,4 l/mol *6250 mol

So ich hoffe ich habe das verständlich erklärt. Wenn noch Fragen offen sidn, nur zu.
Viel Erfolg.

#5

Einfach einfach machen: c + o2 -> so2

:wink:

#6

Ist C nicht einfach nur Kohlenstoff? Wieso steht dann nicht Kohlenstoff sondern Steinkohle in der Aufgabe? ://

Einfach einfach machen: c + o2 -> so2

:wink:

#7

Hallo (:

Sieht schonmal gut aus hab es verstanden nur was ist R? Ist das eine konstante oder muss das auch erst berrechnet werden? Wir hatten mit dem Gay Lussac’schen Gesetz gearbeitet… Sind diese austauschbar, weil deins erscheint mir einfacher und damit komm Ich besser zurecht.

#8

ja R ist konstant.gay-lussac gilt bei p/T=konstant,zusammen mit den beiden annahmen V/n konstant u V/T konstant ergibt sich die allgemeine gasgleichung.zu deiner frage ja die hängen unmittelbar zusammen.

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#9

Vielen Dank! Habs jetzt geschafft und verstanden!(:

ja R ist konstant.gay-lussac gilt bei p/T=konstant,zusammen
mit den beiden annahmen V/n konstant u V/T konstant ergibt
sich die allgemeine gasgleichung.zu deiner frage ja die hängen
unmittelbar zusammen.

#10

Es ist korrekt, dass du Steinkohle geschrieben hast, jedoch ist Steinkohle kein chemisches Element. Ich hab hier einfach Kohlenstoff angenommen. Steinkohle hat neben Kohlenstoff strengenommen noch andere Verbindungen und Elemente… ist aber nicht so wichtig. Wichtig ist nur das man hier Kohlenstoff als Element annimmt.

#11

Hallo,
die Kohle und Temperatur und Druck kannst du vernachlässigen.
a, Masse von S: 2% von 10t
Reaktionsgleichung S + O2 --> SO2
1 mol S ergibt 1 mol SO2
n=m/M, M(S)=32g/mol, M(SO2)=64g/mol
Auflösen nach Dreisatz: m(S)/M(S)=m(SO2)/M(SO2)
m(SO2)in g/M(SO2)=n(SO2)
1 mol eines idealen Gases = 22,4l
1Liter=1dm3
b, M(O2)=32g/mol

Hoffe dir ein wenig geholfen zu haben

#12

Mach folgendes:

  1. Berechnung der Menge Schwefel in der Steinkohle:
    10000*0,02 ist 200 kg Schwfel in 10 Tonnen.
  2. Berechnung der Stoffmenge Schwfel.
    Dazu verwendet man die Atommasse in g/mol
    1 Mol S= 32,06 g/mol= 0,03206 kg/mol
  3. Wieviel mol sind 200 kg schwefel?
    200 kg/(0,326 kg/mol)= 6238 mol

Jetzt haben wir ein wichtiges Zwischenergebnis: Denn 6238 mol S sind 6238 mol SO2.

Wir brauchen uns die Masse von SO2 nicht ausrechnen, sondern tun das über das Gesetz

p*V=n*R*T -> V=n*R*T/p

T=1000-273=727K
p=5000 *100* N/m²
R=8,314 Nm/(mol*K) das ist die universelle Gaskonstante.

In folge dessen ist das VOlumen des idealen Gases:

3268mol*8,314Nm/(mol*K)*727K/500000(N/m²)=39,5 m³

Kann ungefähr Stimmen, z.B. ein Kilo CO² hat etwa 0,5 m³, 200 Kilo CO² ham dann 100 m³ bei Normaldruck

#13

In erster Näherung Verwendung des idealen Gasgesetzes: PV=nRT; p=Druck, V=Volumen, n=Stoffmenge, R=universelle Gaskonstante (8,3144621 J/(mol K)

p und T sind gegeben. Stoffmenge ermitteln aus:
2% von 10 t = 200 kg S. Daraus Berechnung Stoffmenge mittels Molgewicht von Schwefel.
Mit diesen Daten kannst Du V ermitteln.

Für b: die Lösung ist banal mit den Angaben, die DU schon hast. S + O2 = SO2

Die Lösung ist natürlich nur eine Näherung, da ideales Gasgesetz.

Ich brauche Hilfe bei meiner Chemie Hausaufgabe. Ich will kein
Ergebnis sondern nur wissen wie Ich das selbst berrechnen
kann. Also hier die Aufgabe :

Schwefeldioxid ist ein gefährliches Umweltgift. Das Gas wird
bei, der Verbrennung von Kohle, die immer etwas Schwefel
enthält, frei

a) Wie viel Kubikmeter Schwefeldioxid werden bei der
Verbrennung von 10t Steinkohle mit einem durchschnittlichen
Schwefelgehalt von 2% bei 1000 C und 5000 hPa freigesetzt?

b) Wie viel Liter Sauerstoff sind dabei nötig?

#14

Das isz kein Problem der Chemie sondern eine Frage der Replikattechnik.

#15

Ich empfehle ein Lehrbuch der Stöchiometrie, da nichz genug Informastion über den Lernstand vorliegen.