Den Sauerstoffanteil der Luft bestimmen
Man kann den Sauerstoffanteil der Luft messen, indem man den Sauerstoff mit einem Stoff reagieren lässt und das Volumen vorher und nachher vergleicht.
Das lernst du heute
- Ich kann ein Verfahren zur Bestimmung des Sauerstoffgehalts beschreiben.
- Ich kann den Anteil aus Messwerten berechnen.
- Ich weiß, warum das Verfahren funktioniert.
Das brauchst du schon: Vielleicht hilft dir zuerst diese Lektion: Woraus Luft besteht
Wie findet man heraus, wie viel Sauerstoff in der Luft ist? Man lässt den Sauerstoff mit einem Stoff reagieren, der ihn bindet, und misst, wie viel Gas verschwindet. Ein bekanntes Verfahren nutzt Kupfer. In einem Glasrohr liegt erhitztes Kupfer. Eine abgemessene Menge Luft, zum Beispiel 100 Milliliter, wird mehrmals darüber hin und her geschoben. Das Kupfer reagiert mit dem Sauerstoff zu schwarzem Kupferoxid. Reaktionsschema: Kupfer + Sauerstoff → Kupferoxid. Nachdem alles abgekühlt ist, misst man das Gasvolumen. Es sind nur noch etwa 79 Milliliter. Es sind also 21 Milliliter Sauerstoff verbraucht worden. Der Sauerstoffanteil beträgt 21 von 100, also 21 Prozent. Das Verfahren ist nur mit der Lehrkraft im Fachraum möglich. Einfacher gelingt eine Schätzung mit Eisenwolle in einem Reagenzglas, das mit der Öffnung nach unten in Wasser steht. Die feuchte Eisenwolle rostet. Das Wasser steigt im Glas um etwa ein Fünftel.
| Messwert | Wert |
|---|---|
| Volumen der Luft vorher | 100 ml |
| Volumen der Luft nachher | 79 ml |
| Verbrauchter Sauerstoff | 21 ml |
| Anteil Sauerstoff | 21 % |
Den Anteil berechnen
- Notiere das Volumen vorher: 100 ml.
- Notiere das Volumen nachher: 79 ml.
- Rechne den Unterschied: 100 − 79 = 21 ml Sauerstoff.
- Teile durch das Anfangsvolumen: 21 von 100 sind 21 %.
Ich verstehe das noch nicht
Such dir aus, was dir hilft.
Noch einfacher erklärt
Der Sauerstoff reagiert.
Das Volumen wird kleiner.
Der Unterschied ist der Sauerstoff.
Ein Beispiel
Wenn du in einem Gefäß mit Eisenwolle das Wasser um ein Fünftel steigen siehst, ist ein Fünftel der Luft Sauerstoff gewesen.
Schritt für Schritt
Wir rechnen den Anteil.
- Volumen vorher notieren.
- Volumen nachher notieren.
- Unterschied bilden.
- Als Anteil von 100 schreiben.
Mit einem Bild erklärt
| Vorher | Nachher | |
|---|---|---|
| Volumen | 100 ml | 79 ml |
| Unterschied | 21 ml |
Zur Grundlage zurück
- Woraus Luft besteht – Du kennst die Zusammensetzung der Luft.
Jetzt zusammen
Wir lösen die Aufgabe gemeinsam. Nutze die Hilfen, wenn du sie brauchst.
Zeig mir den ersten Schritt
Welcher Stoff reagiert mit Kupfer?
Lösung ansehen
Lösung: Der Sauerstoff reagiert mit dem Kupfer.
Jetzt du
Jetzt probierst du es allein.
Vorher sind es 100 ml Luft, nachher 79 ml. Wie viele ml Sauerstoff wurden verbraucht? Schreibe nur die Zahl.
Zeig mir den ersten Schritt
Rechne 100 − 79.
Lösung ansehen
Lösung: 21
100 − 79 = 21 ml.
Tipp: Das Verfahren funktioniert, weil nur der Sauerstoff reagiert. Der Stickstoff bleibt als Rest übrig.
Merksatz: Sauerstoffanteil = (Volumen vorher − Volumen nachher) von Volumen vorher, hier 21 von 100.
Typischer Fehler: Viele denken, das ganze Gas werde verbraucht. Es reagiert nur der Sauerstoff, der Rest bleibt.
Mini-Quiz
4 kurze Fragen, ohne Noten. Bei jeder Frage kannst du dir die Lösung ansehen.
Lösung ansehen
Lösung: Kupferoxid
Frage 2 Bei 200 ml Luft verbrauchen 42 ml Sauerstoff. Wie viele ml Luft bleiben nach der Reaktion? Schreibe nur die Zahl.
Zeig mir den ersten Schritt
Rechne 200 − 42.
Lösung ansehen
Lösung: 158
200 − 42 = 158.
Lösung ansehen
Lösung: Stimmt nicht
Lösung ansehen
Lösung: Ein Fünftel der Luft wird verbraucht.
Geschafft
Zum Bestimmen des Sauerstoffanteils lässt man Sauerstoff mit Kupfer oder Eisen reagieren und vergleicht das Volumen vorher und nachher. Es ergibt sich ein Anteil von etwa 21 Prozent.
Kannst du das schon?
Hake ab, was du schon kannst. Was noch fehlt, schaust du dir einfach noch einmal an.
Übungsheft Luft und Wasser
Kurz erklärt, 45 Aufgaben in drei Stufen und alle Lösungen. Kostenlos.
Das Heft ist für alle kostenlos – auch, wenn gerade kein Geld dafür da ist. Wer es einrichten kann, unterstützt DYS+ Campus mit einem selbst gewählten Betrag. Freiwillig unterstützen