Molare Masse aus Reaktionsgleichung bestimmen?

Wissenschaft Chemie
#1

Hallo zusammen,

ich habe folgendes Problem:
(Indizes werde ich in „()“ setzen)
Ich möchte die spezifische Gaskonstante von meinem Abgas über die Dichte bzw. die molare Masse bestimmen.
Dafür habe ich für eine vollständige Verbrennung folgende Gleichung aufgestellt.

C(n)H(m)+„Lambda“*L(min)–>(n)*C0(2)+((m)/2)*H(2)O+0,79*„Lambda“*L(min)*N(2)+(„Lambda“-1)*0,21*L(min)*O(2)

L(min)=[n+(m/4)]/0,21 [kmol Luft/kmol C(n)H(m)]

Möchte ich die Verbrennung also stöchiometrisch (vollständig) und mit iso-Octan ablaufen lassen, wähle ich ein Lambda von 1 und erhalte:

C(8)H(18)+60 --> 8CO(2)+9H(2)O+0,79*60*N(2)

Daraus die molare Masse vom Abgasgemisch bestimmt, komme ich auf 1842 g/mol. Ermittle ich damit meine spezifische Gaskonstante über R(s)=R/M (R=8,314 J/mol K) erhalte ich eine Gaskonstante von 4,513 [J/(kg K)]. Mir kommt das viel zu gering vor da man ja eigentlich sagt das sich ein heißes Gasgemisch bei einer Verbrennung ähnlich wie eine ideales Gas verhält und da würde die spez. Gaskonstante 287 [J/(kg K)] betragen.

Wär super wenn Ihr mir da helfen könntet

Gruß
narrf

#2

Moin,

C(8)H(18)+60 --> 8CO(2)+9H(2)O+0,79*60*N(2)

Die Gleichung paßt hinten und vorne nicht. Weder O noch N sind ausgeglichen. Das heißt, die Gleichung stimmt nicht und daher kannst du daraus auch nichts ausrechnen. Die Verbrennung von Oktan ist:

2C8H18 + 25O2 -> 16CO2 + 18H2O

Gruß

Kubi

#3

C(8)H(18)+60 --> 8CO(2)+9H(2)O+0,79*60*N(2)

Die Gleichung paßt hinten und vorne nicht. Weder O noch N sind
ausgeglichen. Das heißt, die Gleichung stimmt nicht und daher
kannst du daraus auch nichts ausrechnen.

Da narrf nur die molare Masse der Abgase bestimmen will ist eigentlich sowieso egal welche Anfangsprodukte er vorliegen hat. Außerdem spielt sich die Verbrennung in der Erdatmosphäre ab, welche zu 23% aus Sauerstoff und zu 75% aus Stickstoff besteht. Diese Reaktionspartner sind also im Überfluss vorhanden. Es ist in Reaktionsgleichungen üblich solche wegzulassen wenn kein besonderes Augenmerk auf sie gelegt werden soll.

lg Leon

#4

Hallo Leon,

ich nehme an, daß narrf seine Angaben zusammengedichtet hat um die Forderung am Brett Chemie:

„Dieses Forum ist kein Dienst zur Erledigung von Hausaufgaben!“
zu umgehen.

Erst – laut Brett Chemie -:

„Wenn Fragen nach merklicher Beschäftigung mit dem Thema offen sind, können die natürlich besprochen werden, …“

narrf täuscht eine „Beschäftigung mit dem Thema“ vor.

Anders ist die von ihm angegebene, aberwitzig hohe molare Masse für das Abgasgemisch von:
„Daraus die molare Masse vom Abgasgemisch bestimmt, komme ich auf 1842 g/mol.“
nicht zu erklären.

Gruß

watergolf

#5

Anders ist die von ihm angegebene, aberwitzig hohe molare
Masse für das Abgasgemisch von:
„Daraus die molare Masse vom Abgasgemisch bestimmt, komme ich
auf 1842 g/mol.“
nicht zu erklären.

Das stimmt! Wie bist du denn darauf gekommen?
Also ich komme auf 514g/mol:

CO2 besitzt eine molare Masse von 44(C=12 2xO=32)
H2O besitzt eine molare Masse von 18(O=16 2xH=2)

da man CO2 achtmal und H2O neunmal hat multiplizieren und addieren:

44*8+18*9=514g/mol.

#6

so nach langem hin und her habe ich meinen fehler gefunden.
der fehler lag in der formel zur bestimmung der molaren Masse. da es sich um ein stoffgemisch handelt muss ich die stoffe einzeln betrachten womit sich R(s) über die summengleichung R(s)=R*[SUMME]g(i)/M(i) bestimmen lässt. damit komme ich bei einer stöchiometrischen verbrennung unter luft mit octan auf 278Nm/kg K.

danke für eure antworten
narrf

#7

Hallo,

wenn man so rechnet wie du es getan hast, muß man das Ergebnis = „514 g/mol“ noch durch 17 teilen („CO2 achtmal und H2O neunmal“: acht + neun = 17) und kommt auf 30,2 g/mol.

Ich ging bei der Verbrennung von Luft aus, so wie es angegeben ist. Der Sauerstoff wird verbraucht, Stickstoff bleibt übrig + CO2 + H2O dampfförmig.
Ich komme - nach weiteren stöchiometrischen Überlegungen für diesen Verbrennungsvorgang - auf eine molare Masse von 28,7 g/mol für das Abgasgemisch.

Wenn man lediglich schätzt und gar nicht rechnet, kann die molare Masse des Abgasgemisches ja nicht höher werden als die molare Masse von CO2, dem Anteil mit dem höchsten Masse-Wert.

Gruß

watergolf