Was passiert im Kolbenprober?
Luft ist farblos und geruchlos — und trotzdem kein einheitlicher Stoff. Ein klassischer Versuch zeigt, welcher Anteil der Luft Sauerstoff ist.
- Aufbau:zwei Kolbenprober, dazwischen ein Glasrohr mit Kupfer, das mit dem Brenner erhitzt wird.
- Versuch:100 mL Luft werden mehrmals über das heiße Kupfer hin- und hergeschoben.
- Kupfer:reagiert nur mit dem Sauerstoff der Luft und wird dabei schwarz.
- Ablesen:erst nach dem Abkühlen — warmes Gas dehnt sich aus und täuscht ein zu großes Volumen vor.
Ziehe an einem der beiden Griffe und schiebe die Luft über das heiße Kupfer hin und her — mit der Tastatur: Griff mit Tab wählen, ←/→ schieben. Beobachte das Gasvolumen und den Balken darunter.
Halte fest: Das Gasvolumen sinkt von 100 mL auf etwa 79 mL und bleibt dann gleich. Rund ein Fünftel der Luft ist Sauerstoff, das Restgas erstickt Flammen.
Welche Gase stecken in der Luft?
Genaue Messungen ergeben für trockene Luft diese Volumenanteile:
- Stickstoff:≈ 78 % — reagiert kaum, erstickt Flammen.
- Sauerstoff:≈ 21 % — nötig für Verbrennung und Atmung.
- Edelgase:≈ 0,9 %, vor allem Argon — reagieren so gut wie nie.
- Kohlenstoffdioxid:≈ 0,04 % — entsteht bei Atmung und Verbrennung.
- Wasserdampf:je nach Wetter 0 bis 4 % — wird bei trockener Luft nicht mitgezählt.
Luft: Gasgemisch aus ≈ 78 % Stickstoff, ≈ 21 % Sauerstoff und ≈ 1 % Edelgasen und Kohlenstoffdioxid
Allgemeine Hinweise
Prozent heißt Volumenanteil
21 % Sauerstoff bedeutet: In 100 L Luft stecken 21 L Sauerstoff. Die Anteile beziehen sich auf das Volumen, nicht auf die Masse.
Luft ist kein Reinstoff
Luft ist ein Gemisch. Sie hat keine feste Siedetemperatur: Flüssige Luft siedet in einem Bereich von etwa −196 °C bis −183 °C.
Restgas ist nicht „nichts“
Nach dem Versuch bleiben rund vier Fünftel übrig — vor allem Stickstoff. Eine Flamme erlischt darin, weil der Sauerstoff fehlt.