Hier sind die 12 häufigsten Fehler, die in Klausuren zu Erdöl, Erdgas und Biogas vorkommen — von der falsch ausgeglichenen Verbrennungsgleichung bis zur verwechselten Peakfläche. Lies sie durch — wer einen Fehler kennt, macht ihn seltener.
Die 12 häufigsten Fehler
1Beim Ausgleichen werden die Formeln verändert
So wird oft gerechnet: \(\ce{CH4 + O2 -> CO2 + H4O2}\) — „jetzt stimmt die Zahl der Atome“.
Richtig ist: Nur die Koeffizienten davor dürfen sich ändern: \(\ce{CH4 + 2 O2 -> CO2 + 2 H2O}\).
Die Formel sagt, welcher Stoff es ist — ausgeglichen wird nur mit den Zahlen davor.
2Massen statt Stoffmengen ins Verhältnis gesetzt
So wird oft gerechnet: \(\ce{CH4 + 2 O2 -> CO2 + 2 H2O}\): „1 : 1, also entstehen aus 16 g Methan 16 g CO₂.“
Richtig ist: Das Verhältnis gilt für Teilchen bzw. Stoffmengen: 16 g Methan = 1 mol → 1 mol CO₂ = 44 g.
Reaktionsgleichungen zählen Teilchen, nicht Gramm — immer über n rechnen.
3Das molare Volumen wird für Flüssigkeiten benutzt
So wird oft gerechnet: 1 mol Octan (flüssig) nimmt 24 L ein; 1 mol entstandenes Wasser ebenso.
Richtig ist: \(V_m \approx 24\,L/mol\) gilt nur für Gase (20 °C, 1013 hPa). Flüssiges Octan: \(114\,g : 0{,}70\,g/mL \approx 162\,mL\).
Vm nur für Gase — bei Flüssigkeiten führt der Weg über die Dichte.
4Die Masse der Verbrennungsprodukte wird unterschätzt
So wird oft gerechnet: „Aus 1 kg Benzin kann höchstens 1 kg CO₂ entstehen — Masse bleibt doch erhalten.“
Richtig ist: Der Sauerstoff aus der Luft wird eingebaut: aus 1 kg Octan entstehen etwa 3,1 kg CO₂ (und 1,4 kg Wasser).
Massenerhaltung gilt für alle Edukte zusammen — auch für den unsichtbaren Sauerstoff.
5Fraktionen werden als Reinstoffe bezeichnet
So wird oft gerechnet: „Die Benzinfraktion ist der Stoff Benzin mit der Siedetemperatur 100 °C.“
Richtig ist: Jede Fraktion ist ein Gemisch vieler Alkane (Benzin etwa C₅–C₁₀) mit einem Siedebereich, z. B. 30–180 °C.
Fraktion heißt Siedebereich, nicht Siedepunkt.
6Die Temperatur im Destillationsturm wird verdreht
So wird oft gerechnet: „Oben im Turm ist es am heißesten, weil warme Luft aufsteigt; dort kondensiert das Dieselöl.“
Richtig ist: Unten (etwa 350–400 °C) wird verdampft, nach oben wird es kühler. Hochsiedendes Dieselöl kondensiert weiter unten, Gase entweichen oben.
Oben kalt und kurzkettig, unten heiß und langkettig.
7Beim Cracken entstehen angeblich zwei Alkane
So wird oft gerechnet: \(\ce{C10H22 -> C5H12 + C5H12}\)
Richtig ist: Die H-Bilanz geht nicht auf (22 ≠ 24). Richtig z. B. \(\ce{C10H22 -> C5H12 + C5H10}\): ein Alkan und ein Alken.
Beim Spalten fehlen zwei H-Atome — deshalb entsteht immer auch ein Alken mit Doppelbindung.
8Cracken und Destillation werden verwechselt
So wird oft gerechnet: „Beim Cracken werden die Alkane im Rohöl nach ihrer Siedetemperatur getrennt.“
Richtig ist: Destillation trennt nur (physikalischer Vorgang, Moleküle bleiben gleich). Cracken spaltet C–C-Bindungen (chemische Reaktion, neue Stoffe).
Destillation trennt, Cracken spaltet.
9Retentionszeit und Peakfläche werden vertauscht
So wird oft gerechnet: „Der Peak bei 3 min ist am weitesten rechts, also ist von diesem Stoff am meisten enthalten.“
Richtig ist: Die Retentionszeit verrät, welcher Stoff es ist (Vergleich mit Referenz unter gleichen Bedingungen). Die Peakfläche verrät, wie viel davon enthalten ist.
Wann? → welcher Stoff. Wie groß? → wie viel.
10Nachweisreaktionen werden vertauscht
So wird oft gerechnet: „Das Kalkwasser trübt sich, also ist Wasser entstanden; das Watesmo-Papier wird blau, also ist CO₂ da.“
Richtig ist: Kalkwasser trübt sich durch Kohlenstoffdioxid (Calciumcarbonat fällt aus). Watesmo-Papier (oder weißes Kupfersulfat) wird durch Wasser blau.
Kalk → CO₂, Blau → Wasser. Aus CO₂ folgt C, aus H₂O folgt H im Brennstoff.
11Biogas wird für einen anderen Stoff als Erdgas gehalten
So wird oft gerechnet: „Biogas ist klimafreundlich, weil es aus einem anderen, sauberen Gas besteht.“
Richtig ist: Hauptbestandteil beider ist Methan. Der Unterschied liegt in der Herkunft des Kohlenstoffs: Biogas stammt aus aktueller Biomasse, Erdgas aus jahrmillionenalten Ablagerungen.
Gleicher Stoff, andere Herkunft — fossil oder nachwachsend.
12Heizwert je kg und je Liter werden verwechselt
So wird oft gerechnet: „Wasserstoff hat mit 120 MJ/kg den größten Heizwert, also passt in einen Tank die meiste Energie.“
Richtig ist: Je m³ Gas liefert Wasserstoff nur etwa 10 MJ, Methan etwa 33 MJ. Für den Tank zählt die Energie je Volumen: \(E = V\cdot \rho\cdot H_i\).
Erst die Bezugsgröße prüfen: je kg, je Liter oder je m³?
