Gas-höhere Dichte als Luft
Welches Gas hat eine höhere Dichte als Luft und kann Flammen ersticken ? Und warum ?
Ich kann leider nichts im Internet oder in Büchern finden, kann mir bitte jemand helfen ? Besten Dank. :)
2 Antworten
Die gewünschte Begründung:
Gase richten sich in ihrer Dichte nach dem idealen Gasgesetz:
p * V = n * R * T
mit
p = Druck
V = Volumen
n = Stoffmenge
R = ideale Gaskonstante
T = Temperatur
Die Dichte ist definiert als die Masse pro Volumen. In dieser Gleichung tritt jedoch keine Mass auf, aber eine Stoffmenge. Die Stoffmengendichte eines Gases ist nur abhängig vom Druck und der Temperatur:
n / V = p / (R*T)
Wenn man nun bestimmte Außenbedingungen an Druck und Temperatur hat, dann ist die Massendichte eines Gases umso größer, je schwerer die einzelnen Moleküle sind. Denn in einem bestimmten Volumen hat man ja immer eine bestimmte Anzahl von Molekülen.
Jetzt braucht man den Begriff "Stoffmenge": Die Masse eines Moleküls ist die Summe der Atommassen. Die Stoffmenge "ein Mol" eines Stoffes ist definiert als die Masse von 6,022 * 10²³ Teilchen. Ein Mol Wasserstoffatome wiegen 1 g, 1 Mol Wasserstoffgas (H2) 2 g.
Luft besteht vor allem aus Stickstoff N2 (78 %) und Sauerstoff O2 (21 %). Die Atommasse von N ist 14 g/mol, die von O ist 16 g/mol. Stickstoffgas hat daher eine molare Masse von 28 g/mol und Sauerstoff eine molare Masse von 32 g/mol . Kohlendioxid CO2 ist dagegen schwerer: Es hat eine molare Masse von (12 + 16 + 16) g/mol = 44 g/mol.
Deswegen hat gasförmiges Kohlendioxid eine Dichte, die um den Faktor 44/28 = 1,57 höher liegt als die Dichte von reinem Stickstoff und ungefähr um den Faktor 1,51 höher als die Dichte von Luft.
Ein Gas mit einer höheren Dichte als Luft sinkt nach unten und kann deswegen Flammen ersticken, die irgendwo unten zündeln, da die ursprüngliche Luft mit ihrem Sauerstoffgehalt verdrängt wird. Dazu muss man das Kohlendioxid von oben auf die Flamme aufbringen. CO2 fördert die Verbrennung nicht, weil es selbst schon maximal oidiert ist.
CO2 (Kohlenstoffdioxid)
will ich hoffen, diese Erkenntnis hättest du auch schon vorher haben können
Man, ich habs halt 1 mal hier mit versucht. Ich denke jetzt nicht dass ich Schuldgefühle haben müsste da ich hier nicht alleine bin und mal nicht ganz weiter komme. Muss man da jetzt so ein Thema draus machen ?
Kannst du mir erklären warum ?