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Hi,
ich bin mir unsicher bei der Lösung einer meiner Übungsaufgaben:
Bei der Biogaserzeugung wird durch die Methanogenese mit Mikroorganismen (Archaeen) aus Wasserstoff und Kohlenstoffdioxid unter Bildung von Wasser Methan CH4 erzeugt. Stellen Sie die Reaktionsgleichung auf und berechnen Sie wieviel Mol Wasserstoff benötigt wird, um 1 kg Methan zu erzeugen, unter der Voraussetzung, dass die tatsächliche Ausbeute an Methan nur 60% beträgt?

Ich habe zunächst folgende Reaktionsgleichung aufgestellt:
4 H2 + Co2 -> 2 H2O + CH4

Mit molare Masse M[CH4]= 16,05 g/mol habe ich die Stoffmenge n von Ch4 berechnet: n= 1000g/16,05g/mol = 62,31 mol
Ab jetzt wird es unklar:
Nun habe ich m/5 gerechnet, da CH4 ja aus 4 Molekülen besteht: 62,31 mol/5 = 12,46 mol -> das entspricht n von C
12,46 mol * 4 = 49,84 mol -> das entspricht n von H4
Ich habe nun auf der Produkt Seite 4 H2 und auf der Eduktseite CH4 d.h. das Verhältnis ist 2:1 -> 49,84 mol * 2 = 99,68 mol

Stimmen meine Überlegungen/Rechnungen so? Muss ich mein Endergebnis noch mal 0,6 rechnen wegen der 60 % Ausbeute?
Über Hilfe würde ich mich sehr freuen, danke im voraus!

Nein

1 mol Methan brauchen 4 mol Wasserstoff laut Reaktionsgleichung

Also wieviel mol braucht man wenn 62.31 mol entstehen sollen. Dreisatz.
Das wäre bei 100% Ausbeute. Jetzt auf 60% hochrechnen.

Okay also:
1 mol CH4= 4 mol H
62,31 mol = 249,24 mol H
--> 294,24 *0,6 = 149,54 mol

So?

Der obere Teil stimmt nur zum Teil. Es sind 4 mol H2. Den Rest nochmal überlegen. Die Reaktion läuft nur zu 60%. Es sollen aber 1 kg Methan entstehen, nicht weniger. Also.

Mh ich glaube ich steh gerade auf dem Schlauch...

4 mol H2 = 1 Mol CH4
124,62 mol H2 = 62,31 mol CH4
-> weil 249,24 mol /2 (wegen H2)? = 124,62 mol

oder muss ich direkt von 4 mol H2 60 % nehmen = 2,4 mol
-> 2,4 mol H2 = 1 mol CH4
149, 54 mol H2= 62,31 mol CH4

Nein,

Es sind 249,4 mol H2 Die Reaktion läuft zu 60%. Um also 1kg Methan zu erhalten muss mehr Wasserstoff eingesetzt werden.
Also 249,4 mol: 0,6 = 415,6 mol