Luftmenge für die Verbrennung von Ethan

Um die Menge an Luft zu berechnen die benötigt wird um 1 Liter Ethan vollständig zu verbrennen, müssen wir zuerst die chemische Gleichung der Verbrennungsreaktion betrachten. Die Verbrennung von Ethan (C2H6) benötigt Sauerstoff (O2) und ergibt Kohlenstoffdioxid (CO2) und Wasser (H2O) als Produkte. Die chemische Gleichung sieht folgendermaßen aus:

C2H6 + 3․5O2 ⟶ 2CO2 + 3H2O

Aus der Gleichung geht hervor, dass für jedes Molekül Ethan 3⸴5 Moleküle Sauerstoff benötigt werden. Da Luft jedoch nur zu 21% aus Sauerstoff besteht müssen wir berücksichtigen: Dass der Rest der Luft Stickstoff und andere Gase enthält die nicht an der Reaktion beteiligt sind.

Da Gase ein Volumen von 22⸴4 Litern pro Mol bei Normalbedingungen haben, können wir ebenfalls eine proportionale Beziehung zwischen Stoffmenge und Volumen anwenden. Das bedeutet, dass 1 Mol eines Gases einem Volumen von 22⸴4 Litern entspricht.

In Bezug auf die Reaktion bedeutet das, dass 3⸴5 Mol Sauerstoff für 1 Mol Ethan benötigt werden. Folglich benötigen wir 3⸴5 * 22⸴4 = 78⸴4 Liter Sauerstoff um 1 Liter Ethan zu verbrennen.

Da Luft jedoch nur zu 21% aus Sauerstoff besteht, müssen wir diese Zahl identisch anpassen. Das bedeutet, dass wir 78⸴4 Liter Sauerstoff benötigen was 78⸴4 / 0⸴21 = 373⸴3 Liter Luft entspricht um 1 Liter Ethan vollständig zu verbrennen.

Zusammenfassend benötigt die Verbrennung von 1 Liter Ethan also etwa 373⸴3 Liter Luft um die vollständige Reaktion zu ermöglichen. Dieser Wert berücksichtigt den Sauerstoffgehalt in der Luft und die chemische Gleichung der Verbrennungsreaktion.