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Stöchiometrisches Rechnen am Beispiel einer Explosion
Das Wichtigste aus dem Video
Transkriptautomatisch erstellt · 52 Zeilen
- moin Leute nach der Explosion bei unserem Versuch schauen wir uns jetzt mal die Reaktionsgleichung und dazu
- passende stöchometrische Rechnungen an auf [Musik]
- geht's wir wollen jetzt zuerst eine Reaktionsgleichung aufstellen mit dieser können wir dann das optimale
- benzinluftverhältnis errechnen in unserem wunderbenzin sind vor allem Hexan und Heptan enthalten deshalb
- schauen wir uns die Gleichung der Ver von Heptan an der Luft an Heptan das war das Alkan mit sieben Kohlenstoffatomen
- also haben wir als Summenformel c7h16 das reagiert jetzt mit Sauerstoff bei einer vollständigen Verbrennung zu
- Kohlenstoffdioxid und Wasser wenn ihr wollt dann drückt hier Pause und probiert erstmal selbst alles hier
- auszugleichen wir gleichen hier gemeinsam aus wegen unserer sieben Kohlenstoffatome im Heptan wissen wir
- dass auch 7 CO2 entstehen müssen schauen wir uns jetzt die Wasserstoffatome an davon haben wir
- links 16 Stück wenn die alle zu Wasser werden dann brauchen wir a Wassermoleküle kurz überprüfen 8 x 2 ist
- 16 passt jetzt müssen wir nur noch die Sauerstoffatome abziehen davon haben wir 7 x 2 also 14 durch das
- Kohlenstoffdioxid und 8 durch die Wassermoleküle also insgesamt 22 Sauerstoffatome damit brauchen wir 11
- Sauerstoffmoleküle um auf die s Elbe Anzahl zu kommen jetzt sind wir auch schon fertig und haben unsere
- Reaktionsgleichung vollkommen ausgeglichen damit wir also eine optimale Mischung haben brauchen wir für
- jedes Teilchen Heptan mal so viel Sauerstoff da das Volumen von Gasen von ihrer Stoffmenge abhängt
- brauchen wir damit für 1 ler gasförmiges Heptan auch 11 l Sauerstoff in der Luft sind aber nur 21%
- Sauerstoff um also 11 Sauerstoff zu haben brauchen wir 11 l geil dur 0,21 also etwa 52 l Luft das ideale Benzin
- Luftgemisch wäre damit 1 Z 52 oder aber 1,9% an Benzin das wäre das optimale Gemisch wenn wir weniger Benzin haben
- nennt man das Gemisch mager bei zu viel nennt man es Fett wichtig wird das Ganze in Motoren also z.B im Auto hier wird
- ein Benzin Luftgemisch im Motor zur Explosion gebracht kommen wir jetzt noch mal zum
- stöchiometrischen rechnen jetzt könnten wir uns z. beis fragen wie viel kohlstoffdioxid und Wasser entsteht wenn
- wir 49 g unseres heptans reagieren lassen im ersten Moment so scheiße jetzt kommt die Mathematik und macht unsere
- Chemie kaputt aber wir klären jetzt wie man das rechnet zuerst müssen wir mal schauen was für eine Stoffmenge 49 g
- Heptan eigentlich sind dafür brauchen wir die m Masse von Heptan die liegt bei 98 g pro Mol wenn die nicht eh in der
- Aufgabenstellung gegeben ist kriegen wir das über die massezahl der Elemente aus Periodensystem zusammen mit der
- Summenformel heraus wir stellen mit unserem formeldreieck nach der Stoffmenge um also Stoffmenge n ist g
- Masse klein m geil durch Molmasse groß m 49 g ge 98 g pro Mol ergibt 0,5 mol wir verbrennen also 0,5 Mol Heptan jetzt
- wissen wir wie viel Stoff wir verbrennen und können damit rausfinden wie viele Produkte entstehen müssen denn das
- stoffmengenverhältnis von Ausgangsstoffen zu Produkten ist ja durch unsere ausgeglichene
- Reaktionsgleichung gegeben nämlich bei einem mol entstehen 7 mol CO2 und 8 mol Wasser das können wir direkt an den
- Vorfaktoren unserer Reaktionsgleichung ablesen jetzt müssen wir also schauen wie viel mol jeweils bei Verbrennung von
- nur einem halben mol Heptan stehen da könnten die Genies unter euch jetzt direkt so drauf kommen bei einem halben
- mol erhalten wir auch nur die Hälfte der Stoffe also 3,5 mol statt 7 mol CO2 und 4 statt 8 mol Wasser oder anders gesagt
- wir erhalten sieben Mal so viel CO2 wie wir Heptan verbrannt haben und acht Mal so viel Wasser also auch 3,5 und 4
- mol aber wenn es mal nicht so einfach sein sollte dann können wir drauf kommen indem wir ja wissen das Verhältnis von
- Produkten zu Ausgangsstoffen bleibt ja gleich also Stoffmenge von erhaltenem CO2 pro Stoffmenge von verbranntem
- Heptan in unserer ausgeglichenen Reaktionsgleichung hier jeweils N1 genannt ist GLE Stoffmenge CO2 pro
- Stoffmenge Heptan in unserer Aufgabe hier jeweils N2 jetzt setzen wir alles bekannte ein
- und lösen nach unserer unbekannten Stoffmenge CO2 aus unserer Aufgabe auf und wer hätte das gedacht kommt wirklich
- 3,5 raus für das Wasser betreiben wir jetzt den gleichen Spaß um die entstandene
- Stoffmenge rauszubekommen vernünftig ausgerechnet über das Verhältnis der Stoffe zueinander sehe das wieder so aus
- und auch hier kommt dann tatsächlich vier raus jetzt berechnen wir aus den
- Stoffmengen der Produkte ihre Massen zuerst fürs CO2 dafür brauchen wir wieder die molare Masse wie gesagt
- Periodensystem und Summenformel helfen die liegt hier bei 44 g pro Mol da wir ja aber 3,5 mol haben entstehen hier
- nach unserer alten Formel diesmal nach der Masse umgestellt 44 x 3,5 also 154 g das gleiche machen wir jetzt fürs Wasser
- die molare Masse von Wasser beträgt etwa 18 g pro Mol da 4 mol Wasser entstehen erhalten wir bei der vollständigen
- Verbrennung von Heptan 72 g Wasser damit haben wir die Masse bzw das Gewicht an CO2 und Wasser berechnet die hier
- entstehen können für das stchiometrische Rechnen sind vor allem die ausgeglichene Reaktionsgleichung und die Gleichung der
- molaren Masse wichtig damit könnt ihr schon problemlos ähnliche Aufgaben lösen falls euch genauer interessiert wie man
- die Energie einer solchen Explosion nutzt um damit ein Fahrzeug anzutreiben dann schaut euch das Video hierzu aus
- unserem physics Channel an ansonsten postunter ob euch das Video gefallen hat und ob ihr mehr Videos wollt in denen
- wir an beispielgaben vorrechnen haut rein bis dann und ciao