Satz von Avogadro (Ideales Gasgesetz)¶

A.1 CO₂ wägen¶

Grosses BG auf die Waage stellen In einigem Abstand das andere BG mit CO₂ füllen und Abgedeckt - ganz langsam - zur Waage bringen und in das andere BG leeren. Geisterhaft zeigt die Waage immer grössere Masse an.

Seifenblasen schweben in der Mitte des BG auf der Waage.

Erklärungsmöglichkeiten?

• Das BG enthält mehr kleinste Teilchen
• Das BG enthält gleich viele kleinste Teilchen, wobei jedes einzelne massereicher ist
• natürlich, ein Gemisch

Gemäss idealem Gasgesetz sind stets gleich viele Teilchen da, weil R eine universelle Konstante ist, die für jedes Gas gilt.

Also muss die Masse jedes Teilchens grösser sein. Tatsächlich kann man die Massen ausrechnen mit Hilfe der Atommassen im PSE

Abgesehen davon ist klar, dass CO₂ massereicher als O₂ sein muss, da es ein zusätzliches Atom enthält. Da Stickstoffatome noch leichter sind als O-Atome, ist ein CO₂-Teilchen auch schwerer als ein N₂-Teilchen.

A.1 Kerzen in BG mit CO₂¶

Statt den CO₂-Körper mit Pustefix-Seifenblasen zu zeigen, kann man auch brennende Kerzen in ein BG geben und durch Zugabe von CO₂ eine nach der anderen löschen.

Die SuS sollen selber herausfinden, welches der Gase N₂, O₂, H₂, CO₂, He sich in welchem Ballon befindet

mögliche Fragen

• Welcher Ballon enthält am meisten Teilchen?
• Welcher Ballon ist am schwersten, welcher am leichtesten? (loslassen, Ballon mit dem dichteren Gas fällt schneller oder steigt weniger schnell)
• Was passiert beim Anzünden dieser Ballone?
• Welcher Ballon enthält also welchen Stoff?
• Warum fliegt der N₂-Ballon nicht? (Dichte von Luft bei Normbedingungen: 1.29 g/L)

• Die Masse der Gaswägekugel wird im Vorfeld bestimmt und den Schüler:innen mitgeteilt (oder mit Hilfe der Vakuumpumpe bestimmt).
• Zu Beginn befindet sich in der Gaswägekugel Luft. Weshalb ist die Kugel schwerer als angegeben?
• Nun wird die Gaswägekugel der Reihe nach mit Wasserstoff, Helium und Sauerstoff gefüllt und jeweils gewogen.
• Die Massen der Gase ohne Gaswägekugel werden berechnet.
• Vorausgesetzt wird: die Masse von 1 H-Atom betrage 1u
• Nun werden die Massen der anderen Atome bestimmt.