Chemisches Rechnen-Kohlenwasserstoffe

Zitat von Michi97

Bei der Verbrennung von 5,6 Liter
eines unbekannten Kohlenwasserstoffgases
entstehen 9 Gramm Wasser
und 11,2 Liter Kohlenstoffdioxid.

Gib an, um welches Gas es sich handelt.

Begründe.
[...]

x + O₂ → H₂O + CO₂

Ich vermute mal Methan, also CH₄

Das wäre dann:

CH₄ + O₂ → H₂O + CO₂

Das passt aber nicht,
da ich auf der rechten Seite nur 2 Wasserstoffatome habe,
jedoch 3 Sauerstoffatome.

also:

CH₄ + 2 O₂ → 2 H₂O + CO₂

Vergleiche Wikipedia:

Zitat von Wikipedia: Methan

Reaktionen mit Sauerstoff

Mit Sauerstoff geht Methan unterschiedliche Reaktionen ein,
je nachdem wie viel Sauerstoff für die Reaktion
zur Verfügung steht.

Nur bei genügend großem Sauerstoffangebot
ist eine vollständige Verbrennung des Methans
mit optimaler Energieausbeute
möglich.

Alles anzeigen

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Zitat von Michi97

Berechne zum Vergleich die Masse Wasser
und das Volumen an Kohlenstoffdioxid,
die bei der Verbrennung von 5,6 Liter Ethan entstehen.

[...]

Reaktionsgleichung:

2 C₂H₆ + 7 O₂ → 6 H₂O + 4 CO₂

Daten dazu nach Wikipedia:

molare Masse Ethan: 30,07 g / mol
Dichte Ethan: 1,36 g / Liter

molare Masse Sauerstoff: 32 g / mol
molare Masse Wasser: 18 g / mol

molare Masse Kohlenstoffdioxid: 44 g / mol
Dichte Kohlenstoffdioxid: 1,98 kg / m³

5,6 Liter Ethan entsprechen: 7,616 Gramm
5,6 Liter ∙ 1,36 g / Liter = 7,616 Gramm

Das sind 0,253 mol Ethan.
7,616 Gramm ÷ 30,07 g / mol = 0,253 mol

Aus 1 mol Ethan werden 3 mol Wasser.

0,253 mol Ethan reagieren zu 0,759 mol Wasser.

0,759 mol Wasser sind 13,662 Gramm.
0,759 mol ∙ 18 g / mol = 13,662 Gramm

Aus 1 mol Ethan werden 2 mol Kohlenstoffdioxid.

0,253 mol Ethan reagieren zu 0,506 mol Kohlenstoffdioxid.

0,506 mol Kohlenstoffdioxid sind 22,264 Gramm.
0,506 mol ∙ 44 g / mol = 22,264 Gramm

22,264 Gramm Kohlenstoffdioxid entsprechen 11,24 Liter Kohlenstoffdioxid.
22,264 Gramm ÷ 1980 Gramm / m³ = 0,01124 m³
0,01124 m³ ∙ 1000 = 11,24 Liter

Antwort

Bei der Verbrennung von 5,6 Liter Ethan
entstehen 13,662 Gramm Wasser.

Es entstehen außerdem 11,24 Liter Kohlenstoffdioxid.

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Zitat von Michi97

Erkläre mögliche Unterschiede.

Bei der Verbrennung von Methan
enstehen 9 Gramm Wasser
und 11,2 Liter Kohlenstoffdioxid.

Bei der Verbrennung von Ethan
entstehen 13,662 Gramm Wasser
und 11,24 Liter Kohlenstoffdioxid.

Reaktionsgleichungen:

Methan: CH₄ + 2 O₂ → 2 H₂O + CO₂

Ethan: 2 C₂H₆ + 7 O₂ → 6 H₂O + 4 CO₂

Laut Reaktionsgleichung wird 1 mol Ethan
zu 2 mol Wasser verbrannt.

Darum sind dort auch weniger Gramm Wasser auffindbar.

Bei der Verbrennung von Ethan
wird aus 1 mol Ethan 3 mol Wasser,
also gibt es dort mehr Wasser.

Die Menge an Kohlenstoffdioxiod ist ungefähr gleich,
da die Anzahl der Kohlenstoffatome in beiden Gleichungen gleich ist.

Bei Methan ist es je 1 Kohlenstoffatom,
bei Ethan sind es je 4 Kohlenstoffatome.