Luft – ein Gasgemisch Basiswissen - Luft

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1. UE – DL – Aufbau der Luft

8. Klasse – Gase – zwischen lebensnotwendig und

gefährlich

Name:

Klasse:

Datum:

AB 1 - L

Speicherort: AB 4 – L – DL – CH 04 – 01 – 08 – chem. Rkt. Oxidation

Quellen:Fokus Chemie 7/8, Cornelsen, Berlin, 2016; Fokus Chemie Arbeitsheft 7/8, Cornelsen, Berlin/Brandenburg,2016; https://www.computerkurs.com/tipps- tricks/allgemein/karopapier/Karopapier_grau.pdf;

Verfasser/Lehrkraft: M. Kowalczyk

Luft – ein Gasgemisch Basiswissen - Luft

Luft ist grundsätzlich ein Gasgemisch aus Stickstoff, Sauerstoff, Edelgasen und Kohlenstoffdioxid. Sie kann ebenfalls Wasserdampf, Sandpartikel, Staub aber auch Schadstoffe, wie Schwefeldioxid oder Bestandteile der Autoabgase, enthalten.

Die Schadstoffe in der Luft können unter anderem zu „saurem Regen“ führen, der den Böden sowie Bauwerken schadet und zu Atemproblemen bei Menschen und Tieren.

Aufgaben:

1. Nenne die Bestandteile des Gasgemisches Luft, indem du auch die Edelgase aufzählst!

In der Luft befinden sich die Moleküle Stickstoff, Sauerstoff, Helium, Neon, Argon, Krypton, Methan und Kohlenstoffdioxid.

Die Edelgase wurden unterstrichen.

2. Zeichne ein Tortendiagramm zur Zusammensetzung der Luft aus Sauerstoff, Stickstoff und sonstige Bestandteile!

Dein Tortendiagramm muss zum Schluss drei Unterteilungen aufweisen!

(Nutze dein Wissen zu Kreisdiagrammen aus der Mathematik)

Darstellung der Luftbestandteile in einem Tortendiagramm

3. Berechne folgende Textaufgaben! Formuliere dabei immer „gegeben, gesucht, Lösung und Antwortsatz“!

a. Berechne die Masse der Luft, die in einer 1 Liter Volumenflasche eingeschlossen wurde!

Gegeben: V (Volumen) = 1 Liter, ρ (Dichte) = 1,2 _𝑚^𝑘𝑔₃ Gesucht: m(Luft)

Lösung: m = V x ρ (Masse = Volumen x Dichte)

→

Formel im Tafelwerk

Antwortsatz: Die ein Liter Volumenflasche enthält eine Masse von 0,0012 kg (1,2 g) Luft.

Zusammensetzung der Luft in Volumenanteilen Hauptbestandteile (ca. 99 %):

Stickstoff 78 % Sauerstoff 21 % Sonstige Bestandteile (ca. 1 %):

Argon 0,93 % Kohlenstoffdioxid 0,04 %

Neon 0,002 % Helium 0,0005 %

Methan 0,0002 % Krypton 0,0001 %

Dichte der Luft gasförmig: 1,2 _𝑚^𝑘𝑔₃ flüssig: 910 ^𝑘𝑔_𝑚₃ fest: 920 ^𝑘𝑔

𝑚³

Bearbeitungszeitraum: 12.04.-16.04. – Bearbeitung von allen, aber keine digitale Abgabe, freiwillige Abgabe möglich zur

Notenverbesserung

ca. 78 % Stickstoff (N)

ca. 21 % Sauerstoff (O)

ca. 1 % sonstige Bestandteile (Ar, Ne, He, Kr, CH4, CO2)

Lösung: m = V x ρ Umrechnung von 1 L in m

³

: 1 L = 1 dm

³

; 1 dm

³

= 0,001 m

³

Einsetzen der Größen: m = (V) 0,001 m

³

x (ρ)

1,2 _𝑚^𝑘𝑔₃ (Hinweis: m³ kürzt sich weg)

m = 0,001 x 1,2 kg m = 0,0012 kg m = 1,2 g

(Hinweis: bei kleinen Dezimalzahlen mit vielen Nullen, immer die kleinste mögliche Einheit mit weniger oder ohne Nullstellen wählen)

Aus Mathematik und Physik sind die Größen und das Vermögen zum Umrechnen bekannt.

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1. UE – DL – Aufbau der Luft

8. Klasse – Gase – zwischen lebensnotwendig und

gefährlich

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Klasse:

Datum:

AB 1 - L

Speicherort: AB 4 – L – DL – CH 04 – 01 – 08 – chem. Rkt. Oxidation

Quellen:Fokus Chemie 7/8, Cornelsen, Berlin, 2016; Fokus Chemie Arbeitsheft 7/8, Cornelsen, Berlin/Brandenburg,2016; https://www.computerkurs.com/tipps- tricks/allgemein/karopapier/Karopapier_grau.pdf;

Verfasser/Lehrkraft: M. Kowalczyk

b. Wird die oben genannte „Luftportion“ von einem Liter auf -250 °C abgekühlt, wird sie fest. Berechne, welches Volumen die Luftportion hätte.

c. Zum Tauchen benötigt man Argon, 150 Liter Argon kosten 3,00 Euro. Berechne, wieviel die „Luftportion“

Wert ist.

4. Recherchiere die die fehlenden Größen in der untenstehenden Tabelle zu den verschiedenen Luftbestandteilen!

Bestandteil

der Luft Volumenanteil Schmelztemperatur Siedetemperatur Bedeutung / Verwendung

Stickstoff 78 % - 210 °C - 196 °C

* inert

* Schutzgas zur Konservierung von Lebensmitteln

Sauerstoff 21 % - 218,79 °C - 182,95 °C * fördert Verbrennungen

* Atemgas

Argon 0,93 % - 189°C - 186°C * Leuchtstoffröhren

Kohlenstoff-

dioxid 0,04 % - 57 °C - 79 °C

*Fotosynthese bei Pflanzen

* Schutzgas zur Konservierung von Lebensmitteln

Wasser / 0°C 100°C

* Hydrierung von Organismen

* Pflanzenwachstum

* Herstellung von Fleisch, etc.

5. Begründe, warum eine Kerze in reinem Sauerstoff viel heller brennt als in Luft!

In der Luft sind viele Stoffe, wie die Edelgase, die den Vorgang der Verbrennung behindern und verzögern, bei reinem Sauerstoff jedoch nicht und der Verbrennungsvorgang läuft zügig ab, daher sieht die Flamme viel heller aus.

Gegeben: m = 1,2 g (0,0012 kg); ρ= 920

^𝑘𝑔_𝑚3

Gesucht: Volumen der festen Luft; V

(Luft)

Lösung: m = V x ρ Umstellen nach V (Volumen) m = V x ρ /:ρ

𝑚 𝜌 = V1

Umrechnung von 920

^𝑘𝑔_𝑚3

in

_𝑑𝑚^𝑔3: ^{920 𝑥 𝑘𝑔}_{1 𝑥 𝑚}₃ x ¹⁰⁰⁰₁₀₀₀ = 920 _𝑑𝑚^𝑔₃

Einsetzen der Größen: V =

^{(𝑚)1,2𝑔}

(ρ)920 ^𝑔

ⅆ𝑚3

= ^{1,2 𝑔 𝑥 𝑑𝑚}³

920 𝑔 = ^{1,2 𝑑𝑚}³

920 = 0,0013 dm³ = 1,3 cm³

Antwortsatz: Das Volumen von Luft mit der Masse von 1,2 g und bei -250 °C beträgt 1,3 cm

³

.

Gegeben: Anteil an Argon in 1 L Luft = 0, 93 % Kosten für 150 L

(Argon)

= 3,00 Euro

Gesucht: Kosten für 0,93 % Argon in der Luft

Lösung: Umrechnung von 0,93 % in L: Dreisatz:

^{1 𝐿}_{𝑥 𝐿}

=

_{0,93 %}^{100 %}

x = 0,0093 L Einsetzen der Größen: Dreisatzformel:

_{0,0093 𝐿}^{150 𝐿}

=

^{300 𝐶𝑒𝑛𝑡}_{𝑥 𝐶𝑒𝑛𝑡}

Rechnung des Dreisatzes:

300 𝐶𝑒𝑛𝑡 𝑥 0,0093 𝐿

150 𝐿

= 0,0186 Cent

(Hinweis: L kürzt sich weg)

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8. Klasse – Gase – zwischen lebensnotwendig und

gefährlich

Name:

Klasse:

Datum:

AB 1 - L

Luft – ein Gasgemisch Basiswissen - Luft

Aufgaben:

Darstellung der Luftbestandteile in einem Tortendiagramm

→

Bearbeitungszeitraum: 12.04.-16.04. – Bearbeitung von allen, aber keine digitale Abgabe, freiwillige Abgabe möglich zur

ca. 78 % Stickstoff (N)

Lösung: m = V x ρ Umrechnung von 1 L in m

: 1 L = 1 dm

; 1 dm

= 0,001 m

Einsetzen der Größen: m = (V) 0,001 m

x (ρ)

m = 0,001 x 1,2 kg m = 0,0012 kg m = 1,2 g

1. UE – DL – Aufbau der Luft

8. Klasse – Gase – zwischen lebensnotwendig und

gefährlich

Name:

Klasse:

Datum:

AB 1 - L

Gegeben: m = 1,2 g (0,0012 kg); ρ= 920

Gesucht: Volumen der festen Luft; V

Lösung: m = V x ρ Umstellen nach V (Volumen) m = V x ρ /:ρ

Umrechnung von 920

in

Einsetzen der Größen: V =

Antwortsatz: Das Volumen von Luft mit der Masse von 1,2 g und bei -250 °C beträgt 1,3 cm

.

Gegeben: Anteil an Argon in 1 L Luft = 0, 93 % Kosten für 150 L

= 3,00 Euro

Gesucht: Kosten für 0,93 % Argon in der Luft

Lösung: Umrechnung von 0,93 % in L: Dreisatz:

=

x = 0,0093 L Einsetzen der Größen: Dreisatzformel:

=

Rechnung des Dreisatzes:

= 0,0186 Cent

Antwortsatz: Das Argon in einem Liter Luft ist 0,0186 Cent wert.