Rechner für Verbrennungsreaktionen

Ein Rechner für Verbrennungsreaktionen leitet aus der Summenformel eines Brennstoffs die stöchiometrischen Mengen für eine vollständige Verbrennung ab. Vollständige Verbrennung setzt voraus, dass alle Kohlenstoffatome zu Kohlendioxid und alle Wasserstoffatome zu Wasser werden. Bei einem Brennstoff in der Schreibweise CxHyOz entstehen aus einem Mol x Mol Kohlendioxid und y geteilt durch zwei Mol Wasser. Der Sauerstoffbedarf beträgt x plus y geteilt durch vier minus z geteilt durch zwei. Bereits im Brennstoff enthaltener Sauerstoff reduziert somit die von außen benötigte Menge. Das Ausgleichen ist wichtig, weil Atome bei einer chemischen Reaktion erhalten bleiben. Der Rechner zählt zunächst die Kohlenstoff-, Wasserstoff- und Sauerstoffatome und zeigt dann auf ein Mol Brennstoff normierte Koeffizienten. Dezimale Koeffizienten sind chemisch gültig und besonders für Stoffbilanzen nützlich. Sind für eine Schulaufgabe ganzzahlige Koeffizienten erforderlich, können alle mit einem gemeinsamen Faktor multipliziert werden. Beispielsweise benötigt Methan zwei Sauerstoffmoleküle pro Methanmolekül; Propan benötigt fünf und bildet drei Kohlendioxidmoleküle sowie vier Wassermoleküle. Das Mengenfeld skaliert diese Koeffizienten auf praktische Stoffmengen in Mol. Das Ergebnis eignet sich für Grundlagen der Stöchiometrie, Brennstoffvergleiche, Emissionsabschätzungen und vorläufige Prozessberechnungen. Die berechnete Kohlendioxidmenge ist das theoretische Maximum bei vollständiger Verbrennung. Reale Anlagen können auch Kohlenmonoxid, Ruß, Stickoxide und unverbrannten Brennstoff erzeugen. Ebenso steht die Wassermenge für chemisch gebildetes Wasser und sagt nicht aus, ob es als Dampf oder Flüssigkeit austritt. Dieses Werkzeug akzeptiert Formeln mit Kohlenstoff, gefolgt von Wasserstoff und optional Sauerstoff, etwa CH4, C3H8 oder C2H6O. Es leitet keine Strukturen, Heizwerte, Luftzusammensetzung, Umwandlungswirkungsgrade oder Produkte unvollständiger Verbrennung ab. Kombinieren Sie bei der technischen Auslegung das stöchiometrische Ergebnis mit Luftüberschussanforderungen, gemessener Brennstoffzusammensetzung, Betriebsbedingungen und geltenden Sicherheitsnormen. Das Ergebnis ist am besten als transparente Molbilanz zu verstehen, die anhand der Erhaltung jedes Elements direkt überprüfbar ist.