Erdöl - noch der wichtigste Energieträger
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Erdöl: was ist es und woher kommt es
Erdöl ist zunächst einmal ein Gemisch aus verschiedenen Kohlenwasserstoffen. Jedes Erdöl hat je nach Fundort eine spezielle chemische Zusammensetzung, die auch die physikalischen Eigenschaften wie die Farbe und die Viskosität bestimmt. Erdöl enthält in geringerem Maße auch verschiedene organische Verbindungen, die Stickstoff, Sauerstoff oder Schwefel enthalten. Daneben finden sich auch Verbindungen von Metallen wie Eisen, Kupfer, Vanadium und Nickel.
Der Anteil der reinen Kohlenwasserstoffe variiert erheblich. Der Anteil reicht von 97 % bis zu nur 50 % bei Schwerölen und Bitumen.
Typische Rohöle unterscheiden sich nach der Lagerstätte. Diesen Öltypen gibt man spezielle Namen, durch die man auch die Qualität der Ölsorten schnell beschreiben kann. Am bekanntesten dürfte die Ölsorte Brent sein, die ein Gemisch der Rohölen aus den 15 Ölfeldern des sogenannten Brentsystems in der Nordsee ist. Außerdem gibt es zum Beispiel noch das West Texas Intermediate (WTI), das ein qualitativ hochwertiges, schwefelarmes und leichtes Rohöl aus Cushing (Oklahoma) ist. Das Dubai-Oman aus dem Mittleren Osten wird vor allem für den asiatisch-pazifischen Markt gefördert. Das Tapis aus Malaysia ist ein leichtes, das Minas aus Indonesien ein schweres fernöstliches Rohöl.
Schwefelarmes Rohöl wird „süß“ genannt (engl. sweet crude oil, u. a. die Sorte Brent), schwefelreiches „sauer“ (engl. sour crude oil). Der Grund für die Benennung ist der im Rohöl enthaltene Schwefel, der durch Verbrennung zum Gas Schwefeldioxid (SO2) der Hauptverursacher des sogenannter Saurer Regen ist.
- Wie Erdöl und Erdgas entsteht.
- Woher der Unterschied zwischen Erdöl und Erdgas
- Wo findet man aktuell Erdöl/Erdgas
- Erdölförderung
Erdölverarbeitung
Das Video liefert die erste Informationen rund um die Verarbeitung des Erdöls.
Bestandteile des Erdöls
 Aufgabe 1
Halte die im Film vorkommenden Beispiele für Erdöl-Bestandteile als Strukturformeln fest und unterteile sei in die genannten Gruppen der Kohlenwasserstoffe. Verwende die Überschrift des Abschnitts im Heft. |
Für die Alkane und andere Kohlenwasserstoffe gibt es, wie in der Lösung zu sehen ist, mehrere Möglichkeiten ihre Struktur darzustellen. Anhand von einigen Beispiel, auch von den Nicht-Kohlenwasserstoffen, sollen diese noch einmal vorgestellt werden:
| Strukturformeln | Andere Darstellungsweisen | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Elektronenformel | Valenzstrichformel | Keilstrichformel | Skelettschreibweise | Halbstrukturschreibweise | Summenformel | Verhältnisformel | |
| Methan | File:Methan Elektronenformel-Seite001.svg|hochkant|rahmenlos|hochkant=0.205 | Datei:Methan Lewis.svg|rahmenlos|hochkant=0.25 | Datei:Methan_Struktur-Seite001.svg|rahmenlos|hochkant=0.28 | existiert nicht | CH4 | CH4 | CH4 |
| Propan | File:Propan Elektronenformel-Seite001.svg|rahmenlos|hochkant=0.35 | Datei:Propan Lewis.svg|rahmenlos|hochkant=0.50 | Datei:Propan_Struktur-Seite001.svg|rahmenlos|hochkant=0.45 | Datei:Propan_Skelett-Seite001.svg|rahmenlos|hochkant=0.25 | CH3–CH2–CH3 | C3H8 | C3H8 |
| Essigsäure | File:Essigsäure Elektronenformel-Seite001.svg|rahmenlos|hochkant=0.35 | Datei:Essigsäure_Valenzstrichformel-Seite001.svg|rahmenlos|hochkant=0.45 | Datei:Essigsäure_Struktur-Seite001.svg|rahmenlos|hochkant=0.45 | Datei:Essigsäure_Skelett-Seite001.svg|rahmenlos|hochkant=0.25 | CH3–COOH | C2H4O2 | CH2O |
| Wasser | File:Wasser Elektronenformel-Seite001.svg|rahmenlos|hochkant=0.2 | Datei:WasserValenz-Seite001.svg|rahmenlos|hochkant=0.17 | Datei:WasserKonstitution-Seite001.svg|rahmenlos|hochkant=0.17 | existiert nicht | existiert nicht | H2O | H2O |
Erster Teil der Verarbeitung: die Destillation
| Aufgabe 2
a.) Halte die Fraktionen einer typischen Eröl-Destillations-Anlage fest und halte dessen Siedebereich fest. b.) Informiere dich über typische Vertreter der entsprechenden Fraktionen, möglichst aus den verschiedenen Gruppen der Kohlenwasserstoffe. Sucht die Strukturformeln und die Siedetemperaturen heraus. c.) Erkläre, woher die Unterschiede bei den Siedetemperaturen kommen. ACHTUNG: Konzentriert euch auf die Bestandteile, die Film vorkommen. Es soll nicht für einen Vortrag recherchiert werden! |
Benennung der Alkane
Grundlage für alle Benennungen ist die sogenannten homologe Reihe der Alkane. Dabei handelt es sich um lineare, gesättigte Kohlenstoffe. Die ersten haben spezielle Namen, die folgenden haben systematische Namen, die man aber auch lernen muss.
| C | Name | Summenformel | Siedepunkt | Kugel-Stab-Modell |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Methan | CH4 | 111,4 K |  |
| 2 | Ethan | C2H6 | 185 K |  |
| 3 | Propan | C3H8 | 231 K |  |
| 4 | n-Butan | C4H10 | 272,5 K |  |
| 5 | n-Pentan | C5H12 | 309 K |  |
| 6 | n-Hexan | C6H14 | 342 K |  |
| 7 | n-Heptan | C7H16 | 371 K |  |
| 8 | n-Octan | C8H18 | 399 K |  |
| 9 | n-Nonan | C9H20 | 424 K |  |
| 10 | n-Decan | C10H22 | 447 K |  |
| 11 | n-Undecan | C11H24 | 469 K |  |
| 12 | n-Dodecan | C12H26 | 489 K |  |
Weiterverarbeitung der Erdölfraktionen
- Welche Bestandteile werden benötigt.
- Zweiter Teil: Weiterverarbeitung
