Aufgabenblock — AFB II
Zehn Sachaufgaben aus allen Unterkapiteln: erst die Situation in eine Reaktionsgleichung übersetzen, dann über Stoffmenge, Masse und Volumen in mehreren Schritten rechnen — mit gestuften Tipps, wenn du nicht weiterkommst.
Auf einem Gasherd verbrennen beim Kochen 48 g Methan vollständig zu Kohlenstoffdioxid und Wasser.
a) Berechne die Stoffmenge des entstehenden Kohlenstoffdioxids. b) Berechne das Volumen dieses Kohlenstoffdioxids bei 20 °C und 1013 hPa.
Vollständige Lösung
Eine Kartusche für einen Campingkocher enthält 290 g Butan \(\ce{C4H10}\). Das Butan verbrennt vollständig.
a) Berechne die Masse des entstehenden Kohlenstoffdioxids. b) Berechne die Masse des entstehenden Wassers.
Vollständige Lösung
Ein Gasgrill verbraucht an einem Abend 0,88 kg Propan. Luft enthält 21 % Sauerstoff (Volumenanteil).
a) Berechne das Volumen Sauerstoff (20 °C, 1013 hPa), das für die vollständige Verbrennung nötig ist. b) Berechne, wie viel Kubikmeter Luft dafür mindestens zuströmen müssen.
Vollständige Lösung
In einem Steamcracker werden 142 kg Decan \(\ce{C10H22}\) nach der Gleichung \(\ce{C10H22 -> C8H18 + C2H4}\) gespalten. Das Ethen ist Rohstoff für Kunststoffe.
a) Berechne die Masse des entstehenden Ethens in kg. b) Berechne das Volumen dieses Ethens bei 20 °C und 1013 hPa in m³.
Vollständige Lösung
Diesel wird durch Hexadecan \(\ce{C16H34}\) modelliert (Dichte 0,83 kg/L). Ein Pkw verbraucht 5,0 L Diesel auf 100 km.
a) Berechne die Masse Kohlenstoffdioxid, die beim Verbrennen von 1 L Diesel entsteht, in kg (zwei Nachkommastellen). b) Berechne den CO₂-Ausstoß in Gramm pro Kilometer.
Vollständige Lösung
Aus 100 t Rohöl liefert die fraktionierte Destillation 20 % Benzinfraktion. Der Markt verlangt aber 35 t Benzin. Die Lücke soll durch Cracken von Schweröl (Modell Hexadecan) gedeckt werden: \(\ce{C16H34 -> C8H18 + C8H16}\). Als Benzin zählt hier nur das Octan.
a) Berechne, wie viel Tonnen Benzin fehlen. b) Berechne, wie viel Tonnen Hexadecan mindestens gecrackt werden müssen.
Vollständige Lösung
Eine Biogasanlage liefert an einem Tag 1000 m³ Biogas (20 °C, 1013 hPa) mit einem Methananteil von 55 % (Volumenanteil).
a) Berechne das Volumen des Methans in m³. b) Berechne die Masse dieses Methans in kg.
Vollständige Lösung
Ein Tank fasst 50 L. Benzin: Dichte 0,75 kg/L, Heizwert 41,5 MJ/kg. Bioethanol: Dichte 0,79 kg/L, Heizwert 27 MJ/kg.
a) Berechne die Energie einer Tankfüllung Benzin. b) Berechne, wie viel Liter Ethanol man für dieselbe Energie bräuchte.
Vollständige Lösung
In einer schlecht gewarteten Gastherme verbrennt Methan bei Luftmangel zu Kohlenstoffmonooxid: \(\ce{2 CH4 + 3 O2 -> 2 CO + 4 H2O}\). Betrachtet werden 8 g Methan.
a) Berechne die Masse des entstehenden Kohlenstoffmonooxids. b) Berechne das Volumen Sauerstoff (20 °C, 1013 hPa), das dabei verbraucht wird.
Vollständige Lösung
Ein gasförmiges Alkan aus einem Feuerzeug wird aufgefangen: 1,2 L (20 °C, 1013 hPa) wiegen 2,9 g.
a) Bestimme die molare Masse des Gases. b) Bestimme mit der allgemeinen Summenformel der Alkane die Anzahl der C-Atome.
