Guten Abend www’ler 
Ich gehe momentan in die 11. Klasse und habe in Biologie das Thema „Stoffwechsel und Energiegewinnung des Menschen“.
Obwohl wir es im Fach Biologie bearbeiten, bin ich der Meinung dass es eher schon an Chemie grenzt, deswegen frage ich hier im Chemieforum nach.
Also, die Aufgabe war folgende:
Beim Einsatz von 180g Glucose werden 2826 KJ frei (Brennwert) - dies entspricht 15,7 KJ/g Glucose. Hierbei wurden 134,5 Liter Sauerstoff verbraucht und ca. dieselbe Menge CO2 gebildet. Somit lässt sich aus der Atemluftmenge und dem CO2-Gehalt der Atemluft und der Annahme,dass allein Glukose abgebaut wird, der Energieumsatz ermitteln.
Für die Oxidation von Glucose gillt:
C_6H_{12}O_6 + 6 \cdot O_2 => 6\cdot CO_2 + 6\cdot H_2O
Aufgabe 1:
Bestimmen Sie das Energieäquivalent für Sauerstoff bzw. Kohlenstoffdioxid, das heißt den Energieumsatz beim Verbrauch von 1000ml Sauerstoff bzw. der Freisetzung von 1000ml Kohlenstoffdioxid.
Die Lösung soll dann folgende sein:
Die 2826 KJ durch 134,5 Liter teilen was dann:
21,011 KJ/Liter
für Sauerstoff ergibt.
Das klingt mir allerdings irgendwie zu simpel, denn zum Beispiel, um die Reaktionsenthalpie bei der Verbrennung von Ethan mit Sauerstoff zu berechnen muss man ja:
Reaktionsenthalpie(Edukte) - Reaktionsenthalpie(Produkte)
Oder andersrum jenachdem, ob man es aus der Sicht der Atome oder aus der Sicht der Menschen sieht.
Dabei ergibt sich nämlich:
2674 KJ/mol^{-1}
Natürlich weiss ich, dass es total verschiedene Reaktionen sind, aber der Unterschied ist meines Erachtens viel zu groß 
.
Kann es mir bitte jemand verständlich machen?
Vielen Dank im Voraus
LG TS
Hallo TS,
also ich hab jetzt nicht nachgeprüft, ob deine Angaben stimmen, aber ich geh mal davon aus. Aber ich möchte darauf hinweisen, daß ein großer Unterschied besteht in der Angabe von kJ/mol und kJ/l ! Vielleicht hast du das ja nur übersehen?
Gruß
Peter
Hallo Peter,
1 mol eines Stoffes bedeutet ja 602 trilliarden Atome dieses Stoffes.
Also 1g Wasserstoff enthält 602 Trilliaren Wasserstoffatome und 12g Kohlenstoff enthalten 602trilliaren Kohlenstoffatome.
Jetzt habe ich mir gedacht.
Glucose ist ja :
C_6H_{12}O_6
Kohlenstoff ist ungefähr 14x so schwer wie Wasserstoff und Sauerstoff ist ca 16x so schwer wie Wasserstoff…also dachte ich mir:
1 Kohlenstoffatom = 14 Wasserstoffatome (vom gewicht her)
1 Sauerstoffatom = 16 Wasserstoffatome
ich hab 6x C und 6x Sauerstoff also
6 \cdot 14 + 6\cdot 16 + 12 = 192
Also Glucose ist so Schwer wie 192 Wasserstoffatome
1g Wasserstoff = 602 trilliarden Wasserstoffatome
also teil ich mal 192 durch 602 trilliarden dann hab ich das Gewicht für 1 Glucosemolekül oder nich? :S
\frac {192}{6,022 \cdot 10^{23}} = 3,188 \cdot 10^{-22}= x
Wenn ich jetzt 180g (die die gegeben waren durch 180g Glucose) durch x teile bekomme ich doch die Anzahl der Glucosemoleküle?!
Ist jetzt eine abenteuerliche Rechnung aber i-wie ergibt sie für mich sinn :S
Ich bekomme da dann aber
5,645 \cdot 10^{23}
Und das ist ja schon fast 1 Mol hmm… :S
Jetzt bin ich etwas verwirrt^^
Hat es denn überhaupt einen Sinn was ich da gemacht habe oder habe ich da irgendwo einen Denkfehler eingebaut?
Hallo Tomatenscheibe,
1 mol eines Stoffes bedeutet ja 602 trilliarden Atome dieses
Stoffes.
im Prinzip hast du das richtig verstanden.
Also 1g Wasserstoff enthält 602 Trilliaren Wasserstoffatome
und 12g Kohlenstoff enthalten 602trilliaren Kohlenstoffatome.
Jetzt habe ich mir gedacht.
Glucose ist ja :
C_6H_{12}O_6
Kohlenstoff ist ungefähr 14x so schwer wie Wasserstoff und
Sauerstoff ist ca 16x so schwer wie Wasserstoff…also dachte
ich mir:
Wo nimmst du denn jetzt die 14 her? Oben schreibst du richtig 12 für C. Nicht ohne Grund stehen 180 Glucose in der Aufgabe, das ist nämlich genau 1 Mol. (12+2+16)*6=180.
Den Rest hab ich dann nicht mehr nachgeprüft.
Gruß, Zoelomat
Guten Tag Zoelomat!
Vielen Dank für deine Antwort 
Das 180g Glucose = 1 Mol Glucose sind…da wäre ich niemals drauf gekommen^^
Das mit der 14 war mein Fehler…Hab mich da wohl einmal vertippt und den Fehler immer weiter übernommen.
12 ist natürlich richtig.
Aber naja… wenn 180g Glucose = 1 Mol Glucose ist, dann bräuchte man doch auch 1 Mol Sauerstoff für diese Reaktion.
Liege ich also richtig mit meiner Annahme, dass die gegebenen 134,5 Liter Sauerstoff = 1 Mol Sauerstoff sind?
Und wenn ja… Wieso ist die Energiegewinnung dann so „gering“?
LG TS
Hallo Tomatenscheibe,
Aber naja… wenn 180g Glucose = 1 Mol Glucose ist, dann
bräuchte man doch auch 1 Mol Sauerstoff für diese Reaktion.
Du bist „naja“ sehr großzügig.
Schau dein Eingangsposting an!
Da kann man doch wunderbar der Gleichung entnehmen: zur Verbrennung von 1 Mol Glucose benötigt man 6 Mol Sauerstoff.
Bei 0°C und einem umgebenden Luftdruck von 1013 mbar nimmt 1 Mol Sauerstoff einen Raum von 22,414 Litern ein (dieser Wert gilt streng genommen nur für ideale Gase, kann hier aber genommen werden, da die Abweichung sehr gering ist).
Man benötigt also für die Verbrennung des einen Mol Glucose 6 mal
22,414 Liter = 134,5 Liter.
Diese 134,5 Liter entsprechen den gegebenen 2826 kJ („Brennwert“).
Laut Aufgabe soll auf einen Liter = 1 Liter Sauerstoff bezogen werden.
Also Dreisatz:
134,5 Liter zu 2826 kJ, wie
1 Liter zu x kJ
x = [1 Liter mal 2826 kJ]/134,5 Liter = 21,01 kJ (pro Liter Sauerstoff)
und du hast dein Ergebnis das für 0°C und 1013 mbar Luftruck gilt.
Liege ich also richtig mit meiner Annahme, dass die gegebenen
134,5 Liter Sauerstoff = 1 Mol Sauerstoff sind?
Du liegst falsch - siehe oben.
Übrigens bist du ein Meister im Verzetteln: Bevor du dich mit „Ethan“ (siehe Eingangsposting) beschäftigst was hier niemanden interessiert, solltest du dich mit deiner Hausaufgabe abgeben.
Gruß
watergolf
Guten Abend watergold93!
Vielen Dank für deine gute Erklärung!
Hab das ganze jetzt verstanden
LG TS