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Aufgabe

Der Kohlenstoffdioxid-Ausstoß beim Verbrennen von Brennspiritus

Schwierigkeitsgrad: schwere Aufgabe

Aufgabe

CC-BY-NC 4.0 / Joachim Herz Stiftung;
Abb. 1 Brennspiritus

Brennspiritus (Abb. 1) besteht zu 94 Volumenprozent aus Ethanol. Der Rest ist ein Vergällungsmittel, das dafür sorgt, dass der Brennspiritus nicht getrunken werden kann, und Wasser. Brennspiritus kann z.B. als Reinigungsmittel oder als Brennstoff verwendet werden. Als Brennstoff wird der Brennspiritus zum Beispiel in sogenannten Tischkaminen verwendet. Der Brennspiritus wird oft in \(\pu{1 L}\)-Flaschen verkauft. Ethanol hat eine Dichte von \(\pu{0,79\,\frac{g}{cm^3}}\).

Berechne den \(\ce{CO2}\)-Ausstoß in Gramm, der beim Verbrennen von einem Liter Brennspiritus entsteht. Gehe dabei vereinfacht davon aus, dass das Vergällungsmittel bei der Verbrennung nicht reagiert.

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\(\pu{V(Ethanol) = 1000 mL \cdot \dfrac{94}{100} = 940 mL}\)

\(\pu{0,94 L}\) entspricht \(pu{940 cm^3}\). Durch Umstellen der Formel erhalten wir \(pu{m = \rho \cdot V = 0,79 \dfrac{g}{cm^3} \cdot 0,940 cm^3 = 766,3 g}\).

\(\pu{n(Ethanol) = \dfrac{m(Ethanol)}{M(Ethanol)} = \dfrac{766,3 g}{46 \frac{g}{mol}} \approx 16,66 mol}\)

\(\ce{C2H5OH + 3 O2 \rightarrow 2 CO2 + 3 H2O} \)

\(\pu{16,66 mol \cdot 2 = 33,32 mol}\)

Bei der Verbrennung von einem Liter Spiritus entstehen also \(\pu{33,32 mol}\) Kohlenstoffdioxid. 

\(\ce{m(CO2) = n(CO2) \cdot M(CO2) = 33,32 mol \cdot 44 \frac{g}{mol} \approx 1466 g}\)

Bei der Verbrennung von einem Liter Spiritus entstehen ca . \(\pu{1 466 g}\) Kohlenstoffdioxid. 

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