Stöchiometrisches Rechnen am Beispiel einer Explosion
Chemie - simpleclub
https://www.youtube.com/watch?v=K2M_rhcHs0w

Transkript (automatisch erstellt)

0:00 moin Leute nach der Explosion bei unserem Versuch schauen wir uns jetzt mal die Reaktionsgleichung und dazu
0:06 passende stöchometrische Rechnungen an auf [Musik]
0:14 geht's wir wollen jetzt zuerst eine Reaktionsgleichung aufstellen mit dieser können wir dann das optimale
0:21 benzinluftverhältnis errechnen in unserem wunderbenzin sind vor allem Hexan und Heptan enthalten deshalb
0:28 schauen wir uns die Gleichung der Ver von Heptan an der Luft an Heptan das war das Alkan mit sieben Kohlenstoffatomen
0:35 also haben wir als Summenformel c7h16 das reagiert jetzt mit Sauerstoff bei einer vollständigen Verbrennung zu
0:43 Kohlenstoffdioxid und Wasser wenn ihr wollt dann drückt hier Pause und probiert erstmal selbst alles hier
0:50 auszugleichen wir gleichen hier gemeinsam aus wegen unserer sieben Kohlenstoffatome im Heptan wissen wir
0:57 dass auch 7 CO2 entstehen müssen schauen wir uns jetzt die Wasserstoffatome an davon haben wir
1:03 links 16 Stück wenn die alle zu Wasser werden dann brauchen wir a Wassermoleküle kurz überprüfen 8 x 2 ist
1:11 16 passt jetzt müssen wir nur noch die Sauerstoffatome abziehen davon haben wir 7 x 2 also 14 durch das
1:19 Kohlenstoffdioxid und 8 durch die Wassermoleküle also insgesamt 22 Sauerstoffatome damit brauchen wir 11
1:28 Sauerstoffmoleküle um auf die s Elbe Anzahl zu kommen jetzt sind wir auch schon fertig und haben unsere
1:33 Reaktionsgleichung vollkommen ausgeglichen damit wir also eine optimale Mischung haben brauchen wir für
1:40 jedes Teilchen Heptan mal so viel Sauerstoff da das Volumen von Gasen von ihrer Stoffmenge abhängt
1:47 brauchen wir damit für 1 ler gasförmiges Heptan auch 11 l Sauerstoff in der Luft sind aber nur 21%
1:57 Sauerstoff um also 11 Sauerstoff zu haben brauchen wir 11 l geil dur 0,21 also etwa 52 l Luft das ideale Benzin
2:09 Luftgemisch wäre damit 1 Z 52 oder aber 1,9% an Benzin das wäre das optimale Gemisch wenn wir weniger Benzin haben
2:19 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
2:26 ein Benzin Luftgemisch im Motor zur Explosion gebracht kommen wir jetzt noch mal zum
2:32 stöchiometrischen rechnen jetzt könnten wir uns z. beis fragen wie viel kohlstoffdioxid und Wasser entsteht wenn
2:40 wir 49 g unseres heptans reagieren lassen im ersten Moment so scheiße jetzt kommt die Mathematik und macht unsere
2:48 Chemie kaputt aber wir klären jetzt wie man das rechnet zuerst müssen wir mal schauen was für eine Stoffmenge 49 g
2:56 Heptan eigentlich sind dafür brauchen wir die m Masse von Heptan die liegt bei 98 g pro Mol wenn die nicht eh in der
3:05 Aufgabenstellung gegeben ist kriegen wir das über die massezahl der Elemente aus Periodensystem zusammen mit der
3:10 Summenformel heraus wir stellen mit unserem formeldreieck nach der Stoffmenge um also Stoffmenge n ist g
3:18 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
3:31 wissen wir wie viel Stoff wir verbrennen und können damit rausfinden wie viele Produkte entstehen müssen denn das
3:37 stoffmengenverhältnis von Ausgangsstoffen zu Produkten ist ja durch unsere ausgeglichene
3:42 Reaktionsgleichung gegeben nämlich bei einem mol entstehen 7 mol CO2 und 8 mol Wasser das können wir direkt an den
3:50 Vorfaktoren unserer Reaktionsgleichung ablesen jetzt müssen wir also schauen wie viel mol jeweils bei Verbrennung von
3:57 nur einem halben mol Heptan stehen da könnten die Genies unter euch jetzt direkt so drauf kommen bei einem halben
4:04 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
4:13 wir erhalten sieben Mal so viel CO2 wie wir Heptan verbrannt haben und acht Mal so viel Wasser also auch 3,5 und 4
4:22 mol aber wenn es mal nicht so einfach sein sollte dann können wir drauf kommen indem wir ja wissen das Verhältnis von
4:29 Produkten zu Ausgangsstoffen bleibt ja gleich also Stoffmenge von erhaltenem CO2 pro Stoffmenge von verbranntem
4:36 Heptan in unserer ausgeglichenen Reaktionsgleichung hier jeweils N1 genannt ist GLE Stoffmenge CO2 pro
4:43 Stoffmenge Heptan in unserer Aufgabe hier jeweils N2 jetzt setzen wir alles bekannte ein
4:50 und lösen nach unserer unbekannten Stoffmenge CO2 aus unserer Aufgabe auf und wer hätte das gedacht kommt wirklich
4:56 3,5 raus für das Wasser betreiben wir jetzt den gleichen Spaß um die entstandene
5:03 Stoffmenge rauszubekommen vernünftig ausgerechnet über das Verhältnis der Stoffe zueinander sehe das wieder so aus
5:10 und auch hier kommt dann tatsächlich vier raus jetzt berechnen wir aus den
5:16 Stoffmengen der Produkte ihre Massen zuerst fürs CO2 dafür brauchen wir wieder die molare Masse wie gesagt
5:24 Periodensystem und Summenformel helfen die liegt hier bei 44 g pro Mol da wir ja aber 3,5 mol haben entstehen hier
5:32 nach unserer alten Formel diesmal nach der Masse umgestellt 44 x 3,5 also 154 g das gleiche machen wir jetzt fürs Wasser
5:42 die molare Masse von Wasser beträgt etwa 18 g pro Mol da 4 mol Wasser entstehen erhalten wir bei der vollständigen
5:50 Verbrennung von Heptan 72 g Wasser damit haben wir die Masse bzw das Gewicht an CO2 und Wasser berechnet die hier
5:59 entstehen können für das stchiometrische Rechnen sind vor allem die ausgeglichene Reaktionsgleichung und die Gleichung der
6:07 molaren Masse wichtig damit könnt ihr schon problemlos ähnliche Aufgaben lösen falls euch genauer interessiert wie man
6:13 die Energie einer solchen Explosion nutzt um damit ein Fahrzeug anzutreiben dann schaut euch das Video hierzu aus
6:19 unserem physics Channel an ansonsten postunter ob euch das Video gefallen hat und ob ihr mehr Videos wollt in denen
6:25 wir an beispielgaben vorrechnen haut rein bis dann und ciao