Aufgabe Modul D - 3.2 · Abitur Hessen Chemietechnik LK 2022

In Form einer wässrigen Lösung findet Harnstoff als AdBlue ® Anwendung in der selektiven katalytischen Reduktion (SCR), bei der die Abgase von Stickoxiden befreit werden. Seit 2004 wird die SCR-Abgasreinigung serienmäßig in Fahrzeugmotoren verwendet. AdBlue ® wird vor dem SCR-Katalysator in den Abgasstrang eingesprüht. Aus der Lösung entstehen dann Ammoniak und Kohlendioxid. Das so erzeugte Ammoniak kann im nachgeschalteten SCR-Katalysator mit den Stickoxiden im Abgas reagieren. Es entstehen Stickstoff und Wasser (Material 2).

Material 2

SCR in der Abgasreinigung von Verbrennungsmotoren

Chemische Reaktion: $$8\,\mathrm{NH_3} + 6\,\mathrm{NO_2} \rightarrow 7\,\mathrm{N_2} + 12\,\mathrm{H_2O}$$

Ein Typ des SCR-Katalysators besteht aus Titandioxid, Vanadiumpentoxid und Wolframdioxid. Bei der Katalyse unterscheidet man die homogene Katalyse, bei der die Reaktanden und der Katalysator in dem gleichen Aggregatzustand vorliegen, sowie die heterogene Katalyse, bei der sich die Aggregatzustände unterscheiden.

Geben Sie die Art der Katalyse im SCR-Katalysator an und erläutern Sie die Funktion des Katalysators im Hinblick auf die Reaktion. (4 BE)