Chemie - ich kapier's nie :)

[Dinofelis]

Der Rest ist reine Rechnerei

Hausaufgabe nicht verstanden?

Die Frage war, warum nach dem Entfernen von Sauerstoff die Dichte höher ist als die Dichte von Stickstoff. Das lässt sich nicht so leicht mit reiner Rechnerei lösen, denn abgesehen von den sonstigen Gasen besteht die Luft nur aus Stickstoff, wenn der Sauerstoff entfernt wurde.

Ich glaube, es gibt dafür einen ganz bestimmten Grund, der nichts mit Rechnen, aber sehr viel mit Energie und Bewegung zu tun hat :-D

 

[aqueous]

ich glaube eher weniger mit energie und bewegung

siehe isvo ' s beitrag.

tsss...warum immer alle anteile kleiner 5% vernachlässigen wollen ist mir ein rätsel...die wollen auch mal ran

 

[LucMac]

Danke isvo jetzt freu ich mich auf den Bundesvision Songcontest oder wie der heißt^^
Daaankkeeee

lg Lucas

 

[Dinofelis]

Ingo
(übrigens Chemiker)

Auch von mir vielen Dank! Deine Erklärung ist völlig plausibel (nach dem lernen versteht man immer alles besser!)

 

[isvo]

Die Dichten der reinen Gase kannst du auch ganz einfach nach dem idealen Gasgesetz berechnen.

p * V = n * R * T

Für n kann man einsetzen: n = m/M

p * V = m * R * T / M

Die Dichte Rho ist definiert durch: Rho = m/V

Die obere Gleichung muss man also nach m/V umstellen.

m/V = p * M / (R * T) = Rho

Für die drei Gase ergibt sich bei Atmosphärendruck (1013,25 hPa) und 0 °C (=273,15 K):

N2: Rho = 1013,25 hPa * 28,01 g/mol / (8,314 J/(mol*K) * 273,15 K) = 1249,74 g/m^3
Ar: Rho = 1013,25 hPa * 39,948 g/mol / (8,314 J/(mol*K) * 273,15 K) = 1782,38 g/m^3
CO2: Rho = 1013,25 hPa * 44,01 g/mol / (8,314 J/(mol*K) * 273,15 K) = 1963,62 g/m^3

Letztendlich ist der Grund für die höhere Dichte von Ar und CO2 gegenüber N2 also die höhere molare Masse.

Übrigens, die von mir berechneten Werte unterscheiden sich leicht von den bei Wikipedia angegebenen. Dies liegt an der Nicht-Idealität der Gase. Das ideale Gasgesetz geht davon aus, dass in einem bestimmten Volumen immer die gleiche Anzahl von Gasteilchen vorliegt, egal um welches Gas es sich handelt. Dies ist in der Realität nicht so! Bei kleinen Drücken (wie hier z.B. Atmosphärendruck) ist der Fehler eher gering. Bei extremeren Bedingungen gilt das ideale Gasgesetz nicht mehr. Die Nicht-Idealität kann man aber mit komplizierteren Zustandsgleichungen beschreiben (z.B. van-der-Waals-Gleichung oder Virialgleichung).

 

[isvo]

Sauerstoff und Stickstoff sind beide in der selben Hauptgruppe

Du musst ein sehr merkwürdiges Periodensystem haben...

 

[O-bake]

Das ideale Gasgesetz geht davon aus, dass in einem bestimmten Volumen immer die gleiche Anzahl von Gasteilchen vorliegt, egal um welches Gas es sich handelt. […]

Und das ist im Übrigen sehr faszinierend, da man dieses Phänomen bei den anderen beiden (klassischen) Aggregatzuständen nicht im geringsten beobachten kann.

 

[Derivat]

ich glaub, der meinte periode...

 

[C64]

Du musst ein sehr merkwürdiges Periodensystem haben...

Sorry, stimmt! Ich hab das ausm Gedächtnis geschrieben, da mein Chemie-LK schon etwas her ist
Sind natürlich nicht in der selben Hauptgruppe - blöder Fehler! Sonst gäbe es ja auch nicht die Namen "Stickstoffgruppe" und "Sauerstoffgruppe"...
Werd mal morgen mein Periodensystem wieder ausm Ordner kramen und nen Refresh durchführen

 

[MacAlzenau]

An sich hat das doch mit Chemie gar nichts zu tun: es stinkt nicht, es kracht nicht, und man holt sich nicht mal irgendeine schleichende Vergiftung.
Das ist eher eine statistisch-mathematische Frage.
Ignorier den Sauerstoff und daß er entfernt wird. Dito für den Wasserdampf, den kannst du ignorieren, denn er ist ja laut Voraussetzung gar nicht da.
Dann hast du eine Mischung aus verschiedenen Elementen mit verschiedenem Gewicht/verschiedener Dichte.
Der größte Teil ist Stickstoff. Der Rest ist gemischt.
Jetzt ist doch nur noch die Frage, ob vom Rest mehr Zeugs dabei ist, daß schwerer/dichter ist als Stickstoff oder mehr, das leichter/weniger dicht ist als Stickstoff.
Und so wie die Frage gestellt wurde, ist halt mehr in dieser Mischung, was schwerer/dichter ist.
Für eine detaillierte Antwort müsste man dann halt noch zusammenstellen, welche Gase in welchen Mengenanteilen dabei sind (für pingelige Lehrer: den Prozentanteil umrechnen auf sauerstoffreie Luft oder in Beziehung setzen zur Menge des Stickstoffs, was letztendlich das gleiche ist) und wie schwer/dicht sie sind.
Ich hätte mir damals bei dieser Fragestellung die Prozentwerte usw. geschenkt, denn da wird nur nach einer Begründung gefragt und nicht nach Details.
Aber man weiß ja nie, wie unfähig Lehrer sind, Fragen korrekt zu formulieren...

 

[O-bake]

Eben, man muss gar nicht so kompliziert denken und alles aufdröseln.
Wenn nur noch der Stickstoff da ist, muss einem nur klar sein, dass der Rest neben Stickstoff entscheidend ist.

Und, ausgehend von dem idealen Gasgesetz, gibt es eigentlich nur 2 Gase, die leichter als Stickstoff sind und das sind Helium und Wasserstoff. Zumindest von den Gasen, die in dem Rest vorkommen können (Sachen wie Methan, Ammoniak, Schwefelwasserstoff sind zwar leichter, aber das nimmt ja wohl keiner in solchen Mengen an).

 

[vierundvierzig]

Mischt mal 500 ml Wasser und 500 ml Ethanol. Und stellt dann mal 1 l Wasser daneben und vergleicht. Ist auch schöne physikalische Chemie

 

[isvo]

Nimm lieber 700 ml Ethanol mit 300 ml Wasser. Dann ist der Effekt noch größer!