Biokraftstoffe und Energie aus organischen Stoffen
Das lernst du
- Ich erkläre die Herstellung von Biomethan durch Gärung.
- Ich beschreibe die alkoholische Gärung und Bioethanol als Kraftstoffzusatz.
- Ich beschreibe Vorkommen, Gewinnung und Bau pflanzlicher Fette und Öle.
- Ich erkläre die Herstellung von Biodiesel aus Raps und beurteile ihn.
- Ich vergleiche die Verbrennung von Methan, Ethanol und Diesel und erkläre den Treibhauseffekt.
- Ich vergleiche Zellatmung und Gärung beim Abbau von Glucose.
- Ich erkläre ungesättigte Fettsäuren, cis-trans-Isomerie und die Iodzahl.
- Ich erkläre die Gewinnung von Diesel aus Erdöl und das Cracken.
Merksätze
Mikroorganismen bauen organische Stoffe ohne Sauerstoff zu Methan ab.
Methan verbrennt zu Kohlenstoffdioxid und Wasser.
Hefe vergärt Glucose ohne Sauerstoff zu Ethanol und Kohlenstoffdioxid.
Ethanol ersetzt als Zusatz einen Teil des Erdöls.
Ein Fett ist ein Triester aus Glycerin und drei Fettsäuren.
Geknickte, ungesättigte Reste halten Öle flüssig.
Bei der Umesterung ersetzen drei Methanolmoleküle das Glycerin im Fett.
Es entstehen drei Methylester und Glycerin.
Vollständige Verbrennung liefert Kohlenstoffdioxid und Wasser.
Energie wird frei, weil neue Bindungen mehr Energie abgeben, als die alten kosten.
Die Zellatmung setzt Glucose mit Sauerstoff vollständig um und liefert viel Energie.
Die Gärung liefert nur Ethanol, CO₂ und wenig Energie.
Die Iodzahl wächst mit der Zahl der Doppelbindungen.
Bei cis stehen die Reste auf einer Seite, bei trans gegenüber.
Die Kolonne trennt Erdöl nach der Siedetemperatur.
Cracken spaltet lange Alkane in kürzere Alkane und Alkene.
Selbst abfragen
Tippen dreht um, Wischen blättert.Leertaste dreht um, Pfeiltasten blättern.
So geht es – ein Beispiel je Aufgabenart
Methan verbrennt nach CH₄ + 2 O₂ → CO₂ + 2 H₂O. Bestimme: Wie viel Sauerstoff wird bei der Verbrennung von 4 mol Methan verbraucht?
- Die Koeffizienten geben das Stoffmengenverhältnis an.
- Das Verhältnis von Methan zu Sauerstoff ist 1 : 2.
- Bei 4 mol Methan sind es 8 mol.
Ergebnis: 8 mol
Bestimme: Wie viel Sauerstoff in mol wird für die vollständige Verbrennung von 1 mol Butan-1-ol gebraucht?
- Kohlenstoff braucht 4 mol O₂ und Wasserstoff 2,5 mol O₂.
- Der Sauerstoff im Molekül deckt 0,5 mol ab.
- Insgesamt werden 6,0 mol O₂ gebraucht.
Ergebnis: 6,0 mol
Bestimme: Wie viel Gramm Kohlenstoffdioxid entstehen bei vollständiger alkoholischer Gärung von 900 g Glucose? M(Glucose) = 180 g/mol, M(CO₂) = 44 g/mol.
- n(Glucose) = 900 g : 180 g/mol = 5 mol.
- Es entstehen 10 mol Kohlenstoffdioxid.
- m = 10 mol · 44 g/mol = 440 g
Ergebnis: 440 g
Es werden 4 mol Glucose durch alkoholische Gärung abgebaut. Bestimme: Wie viel Kohlenstoffdioxid entsteht?
- C₆H₁₂O₆ → 2 C₂H₅OH + 2 CO₂
- Das Verhältnis Glucose zu Kohlenstoffdioxid ist 1 : 2.
- Bei 4 mol Glucose sind es 8 mol.
Ergebnis: 8 mol
Weiter lesen und ausprobieren – auf fremden Seiten
- PhET-Simulation (University of Colorado Boulder): Moleküle bauen (CC BY-NC 4.0 – nur verlinkt)
- PhET-Simulation (University of Colorado Boulder): pH-Wert von Säuren und Basen (CC BY-NC 4.0 – nur verlinkt)
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