Was entscheidet, wie du ein Gas auffängst?
Prüfe zuerst, ob sich das Gas in Wasser löst. Vergleiche dann seine molare Masse mit dem Mittelwert für Luft, 28.8 g/mol.
| Eigenschaft des Gases | Methode | Warum |
|---|---|---|
| Löst sich kaum in Wasser | Wasserverdrängung (Auffangen unter Wasser) | Das Gas drückt das Wasser hinaus und füllt das Gefäß |
| Molare Masse unter 28.8 g/mol | Öffnung nach unten | Das Gas steigt auf und sammelt sich oben im Gefäß |
| Molare Masse über 28.8 g/mol | Öffnung nach oben | Das Gas sinkt ab und sammelt sich unten im Gefäß |
Tabelle mit sieben Gasen
| Gas | Molare Masse, g/mol | Methode im Simulator | Hinweis |
|---|---|---|---|
| H2, Wasserstoff | 2 | Öffnung nach unten | Leichter als Luft |
| NH3, Ammoniak | 17 | Öffnung nach unten | Leichter als Luft, löst sich sehr gut in Wasser |
| N2, Stickstoff | 28 | Wasserverdrängung | Löst sich kaum in Wasser, Masse nah an der von Luft |
| O2, Sauerstoff | 32 | Wasserverdrängung | Löst sich kaum in Wasser, Masse nah an der von Luft |
| CO2, Kohlenstoffdioxid | 44 | Öffnung nach oben | Schwerer als Luft |
| SO2, Schwefeldioxid | 64 | Öffnung nach oben | Schwerer als Luft, löst sich gut in Wasser |
| Cl2, Chlor | 71 | Öffnung nach oben | Schwerer als Luft, löst sich in Wasser |
Der Simulator zeigt für jedes Gas eine Methode. Im echten Labor wird H2 auch durch Wasserverdrängung aufgefangen, weil es sich kaum in Wasser löst. CO2 löst sich nur wenig in Wasser und lässt sich deshalb ebenfalls durch Wasserverdrängung auffangen.
Sieh in der App Nalukh chem, wie du jedes Gas auffängst
Wähle eines von sieben Gasen und beobachte, wie sich das Gefäß füllt. Dieser Simulator gehört zum vollen Zugang. Der Download ist kostenlos, und 2 Kapitel und 5 Simulatoren sind ohne Anmeldung freigeschaltet.
Wie benutzt du den Simulator?
- Drück in der oberen Zeile auf eine Gasformel, um das Gas auszuwählen. Es gibt sieben Gase: H2, NH3, CO2, Cl2, SO2, O2, N2.
- Links erscheint ein Gefäß und zeigt, wie das Gas es füllt. Das Gas sammelt sich am geschlossenen Ende des Gefäßes.
- Rechts siehst du den Namen des Gases und die Auffangmethode: Mit der Öffnung nach UNTEN auffangen, Mit der Öffnung nach OBEN auffangen oder Unter Wasser auffangen.
- Darunter steht die Begründung. Bei Gasen, die durch den Vergleich mit Luft eingeordnet werden, erscheint auch die molare Masse M.
- Drück noch einmal auf die Formel, um die Animation von vorn abzuspielen.
Aufgaben für den Simulator
- Berechne, bevor du etwas drückst, die molare Masse von SO2 und sag die Methode voraus. Antwort: 32 + 2 · 16 = 64, also schwerer als Luft und damit Öffnung nach oben.
- Sag auch die Methode für NH3 voraus. Antwort: 14 + 3 = 17, also leichter als Luft und damit Öffnung nach unten.
- Drück auf O2 und N2, lies die Begründungen und vergleiche sie mit der Begründung für CO2. Welche Eigenschaft hat hier die Methode bestimmt? Antwort: Nicht die Masse, sondern dass sie sich kaum in Wasser lösen.
- Sag die Methode für Methan, CH4, voraus, das nicht im Simulator vorkommt. Antwort: M = 16, also leichter als Luft und damit Öffnung nach unten. Es löst sich kaum in Wasser, also funktioniert auch Wasserverdrängung.
Um die molare Masse zu berechnen, nutze die Tabelle der Atommassen.
Warum liefert Wasserverdrängung ein reines Gas?
Du füllst ein Gefäß mit Wasser, drehst es mit der Öffnung nach unten und stellst es in eine Wanne mit Wasser. Innen bleibt keine Luft. Das Gas kommt hinein und drückt das Wasser hinaus, deshalb vermischt es sich nicht mit Luft. Wenn du ein Gas dagegen an der Luft auffängst, kann etwas Luft im Gefäß bleiben.
Gas, das unter Wasser aufgefangen wurde, ist feucht. Wenn du trockenes Gas brauchst, leite es durch ein Trockenmittel.
