Chemie verstehen 4, Schülerbuch

30 3  Arbeitsheft-Seite 18 Die Zusammensetzung der Luft 1. Was ist Luft? Wir kennen Luft als gasförmigen Stoff. Du hast schon einiges zum Thema Luftdruck und den Auftrieb in Luft kennen gelernt. In der Chemie will man herausfinden, ob Luft ein Reinstoff oder ein Gemisch ist und aus welchen Elementen oder Verbindungen sie besteht. Die arme Kerze (Abb. 30.1)  E1, E2 Entzünde zwei gleiche Teelichter. Stülpe dann zwei verschieden große Marmeladengläser über die Teelichter. Vergleiche die Zeiten, bis die Kerzen erlöschen. Welche Kerze brennt länger? Warum? Bei V1 brennt das Teelicht unter dem größeren Glas länger. Luft enthält einen Stoff, der für das Brennen der Kerze wichtig ist. Dieser Stoff wird aber „verbraucht“. Die gierige Stahlwolle (Abb. 30.2)  E1 Fülle ein Reagenzglas (16/160) mit ca. 5 cm feiner Stahlwolle und befeuchte sie mit schwacher Kupfersulfat-Lösung. Tauche das Reagenzglas mit der Öffnung nach unten in ein Becherglas mit einigen cm hoch gefärbtem Wasser (Reagenzglas im Stativ!). Lass die Versuchsanordnung einige Zeit stehen und beobachte dann, was sich geändert hat. Nach einiger Zeit ist bei V2 das gefärbte Wasser etwa ​  1  _ 5 ​weit in das Reagenzglas hinaufgestiegen. Im Reagenzglas ist die Stahlwolle verrostet. Durch das Rosten ist ein Teil der Luft „aufgebraucht“ worden. Luft besteht also zum Teil aus einem Gas, das Brennen und Rosten ermöglicht: das Sauerstoffgas (O 2 ) . Hebst du das Reagenzglas vorsichtig hoch und führst von unten einen brennen- den Holzspan hinein, erlischt er. Die Stahlwolle hat sich beim Rosten mit dem Luftsauerstoff verbunden. Übrig geblieben ist Stickstoffgas ( N 2 , Nitrogenium). Es macht etwa ​  4  _ 5 ​des ursprünglichen Luftvolumens aus. Luft ist ein Gemisch, das außerdem noch ein wenig Argon und andere Edelgase sowie sehr wenig Kohlenstoffdioxid enthält. Dass Luft ein Gemisch ist, geht auch aus dem technischen Verfahren zur Gewin- nung von Sauerstoffgas hervor: Beim Abkühlen der Luft wird Sauerstoff bei –183 °C üssig, Stickstoff erst bei −196 °C. Stoffe, die sich durch ein physikalisches Verfahren trennen lassen, sind nur vermischt. V1 30.1 Die arme Kerze V2 30.2 Die gierige Stahlwolle Infobox: Flüssige Luft wird nach dem Linde-Verfahren hergestellt. Dabei nützt man aus, dass sich Gase beim Verdichten erwärmen und beim Ausdehnen abkühlen. Luft ist ein Gasgemisch aus ca. 78% Stickstoffgas N 2 , ca. 21% Sauerstoff- gas O 2 und ca. 1% Argon Ar. Kohlenstoffdioxid CO 2 kommt zu etwa 0,04% vor. M 30.3 Taucher tauchen fast immer mit Pressluft (Pressluftflaschen mit bis zu 200bar Druck) 21% Sauerstoff 78% Stickstoff Volumsprozente 1% Argon und andere Edelgase und Kohlen- stoffdioxid 30.4 Zusammensetzung der Luft (Sie enthält auch Wasserdampf und Schadstoffe.) 30.5 Sauerstoffanlage eines Spitals 30.6 Stickstofftank Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv