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Aufgabe:

Bei der Verbrennung von 50g Hexan entsteht wieviel Gramm CO2?


Problem/Ansatz:

Wie kann ich die Berechnung durchführen. Zuerst mit der Reaktionsgleichung, um dann die Molare Masse zu berechnen?

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Lösung der Aufgabe:

Um zu berechnen, wie viel Gramm \(CO_2\) bei der Verbrennung von 50g Hexan (\(C_6H_{14}\)) entsteht, folgen wir einem mehrstufigen Prozess, der die Aufstellung der chemischen Reaktionsgleichung, die Berechnung der molaren Massen und die Anwendung des stöchiometrischen Verhältnisses zwischen Hexan und \(CO_2\) beinhaltet.

1. Schritt: Aufstellung der Reaktionsgleichung

Hexan verbrennt an der Luft (Sauerstoff \(O_2\)) zu Kohlendioxid (\(CO_2\)) und Wasser (\(H_2O\)). Die vollständige Verbrennungsgleichung ist:

\(C_6H_{14} + O_2 \rightarrow CO_2 + H_2O\)

Um diese Gleichung auszugleichen, müssen wir die Molekülanzahl auf beiden Seiten identisch machen. Nach dem Ausgleichen der Gleichung erhalten wir:

\(C_6H_{14} + \frac{19}{2} O_2 \rightarrow 6 CO_2 + 7 H_2O\)

Das bedeutet, aus einem Mol Hexan entstehen sechs Mol \(CO_2\).

2. Schritt: Berechnung der molaren Masse

Um die Reaktion quantitativ zu verfolgen, berechnen wir die molare Masse von Hexan und \(CO_2\).

- Molare Masse von Hexan (\(C_6H_{14}\)):
\( 6 \times 12.01 \, (\text{C}) + 14 \times 1.008 \, (\text{H}) = 72.06 + 14.11 = 86.17 \, \text{g/mol}\)

- Molare Masse von \(CO_2\):
\( 1 \times 12.01 \, (\text{C}) + 2 \times 16.00 \, (\text{O}) = 12.01 + 32.00 = 44.01 \, \text{g/mol}\)

3. Schritt: Berechnung der Masse von \(CO_2\) aus 50g Hexan

Die Menge des Hexans in Mol umrechnen:
\( \text{Mole Hexan} = \frac{\text{Masse Hexan}}{\text{Molare Masse Hexan}} = \frac{50g}{86.17g/mol} \approx 0.580 \, \text{mol} \)

Unter Berücksichtigung der stöchiometrischen Verhältnisse in der ausgeglichenen Gleichung, bei der aus einem Mol Hexan sechs Mol \(CO_2\) entstehen, berechnen wir die entstehende Menge \(CO_2\) in Mol:
\(0.580 \, \text{mol Hexan} \times 6 \, \text{mol } CO_2/\text{mol Hexan} = 3.48 \, \text{mol } CO_2\)

Schließlich berechnen wir die Masse des gebildeten \(CO_2\):
\( \text{Masse } CO_2 = \text{Mole } CO_2 \times \text{Molare Masse } CO_2 = 3.48 \, \text{mol} \times 44.01 \, \text{g/mol} = 153.15g\)

Zusammenfassung:

Die Verbrennung von 50g Hexan führt zur Bildung von ungefähr 153.15g Kohlendioxid (\(CO_2\)).
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