Aggregatzustand Gase in Druckflaschen

Wissenschaft Chemie
#1

Hi

Ich sitze hier gerade vor einer Übungsaufgabe und komm nicht so recht durch.

Welcher der Stoffe ist bei 20°C in einer Druckstahlflasche flüssig?

  • Wasserstoff
  • Sauerstoff
  • CO2
  • Stickstoff
  • Synthetische Luft

Von den Möglichkeiten muss es ja CO2 sein, nach dem Ausschlussprinzip, denn CO2 ist der einzige unter denen, der sich nicht wirklich wie ein normales Gas verhält.

Aber hängt es nicht letztendlich vom Druck ab? Mir will das Phasendiagramm nicht aus dem Kopf, heißt das, bei 20°C ist der Sauerstoff beispielsweise entweder nur gasförmig oder direkt fest (wenn solche Drücke erreichen kann)?

Grüße

Karana

#2

Moin,

Von den Möglichkeiten muss es ja CO2 sein, nach dem
Ausschlussprinzip, denn CO2 ist der einzige unter denen, der
sich nicht wirklich wie ein normales Gas verhält.

würde mich interessieren, was für Dich ein normales Gas ist.

Aber hängt es nicht letztendlich vom Druck ab? Mir will das
Phasendiagramm nicht aus dem Kopf, heißt das, bei 20°C ist der
Sauerstoff beispielsweise entweder nur gasförmig oder direkt
fest (wenn solche Drücke erreichen kann)?

hm, verwechselst Du das jetzt nicht wieder mit Kohlendioxid?

Sagt Dir der Ausdruck ‚Kritischer Druck‘ etwas?
Wenn nicht solltest Du Dich damit etwas befassen.

Gandalf

#3

hm, verwechselst Du das jetzt nicht wieder mit Kohlendioxid?

Also ich weiß, dass es DAS ideale Gas nicht gibt. Allerdings ist CO2 vom Ideal weiter entfernt, als O2 oder N2.

Sagt Dir der Ausdruck ‚Kritischer Druck‘ etwas?
Wenn nicht solltest Du Dich damit etwas befassen.

Wenn du damit den kritischen Punkt meinst? Das ist da, wo es keinen klaren Phasenübergang mehr gibt. Das ist dann weder Gas noch Flüssigkeit.
Also liegt das bei Sauerstoff, Stickstoff und Wasserstoff unter Druck bei 20°C in einer Gasflasche vor, falls der Druck groß genug ist?

Ich habe nach Phasendiagrammen gesucht, aber leider nur allgemeine Phasendiagramme gefunden, nicht auf speziell ein Gas bezogen.

Grüße

Karana

#4

Moin,

Wenn du damit den kritischen Punkt meinst?

eigentlich schon.
Aber ich wollte ‚Kritische Temperatur‘ schreiben, denn die liegt bei den von Dir genannten Gasen nur bei einem oberhalb von 20 °C.

Das ist da, wo es
keinen klaren Phasenübergang mehr gibt. Das ist dann weder Gas
noch Flüssigkeit.

Unpräzise ausgedrückt, aber ich denke, daß Du das richtige meinst.
Auch recht grob gesagt läßt sich ein Gas oberhalb der kritischen Temperatur nicht mehr verflüssigen, egal welche Drucke angewendet werden. Früher sprach man bei den Gasen die sich auch bei hohen Drucken nicht verflüssigen ließen von ‚Permanenten Gasen‘

Wenn man allerdings seeehr hohe Drucke anwendet, kommt man zu exotischen Sachen wie z.B. metallischen Zuständen, oder anderem, aber das sind (noch) eher Laborkurriositäten.

Gandalf

#5

Also kann ich davon ausgehen, dass die Erklärung für die richtige Antwort ist, dass alle anderen schon den kritischen Punkt überschritten haben bei 20°C in einer Druckflasche? Egal bei welchem Druck letztendlich, dass es keine Möglichkeit auf Verflüssigung gibt?

Vielleicht verstehe ich es besser, wenn ich mal so Phasendiagramme von Sauerstoff, Stickstoff etc. sehe. Kennst du eine gute Quelle?
Ich meine die für diese Stoffe im speziellen, also richtig mit Temperaturskala und so.

Danke und Grüße

Karana

#6

Hallo,

Vielleicht verstehe ich es besser, wenn ich mal so
Phasendiagramme von Sauerstoff, Stickstoff etc. sehe. Kennst

Dafür habe ich leider auch keine Diagramme. Man kann sicher den grundsätzlichen Verlauf des Diagramms für CO2 nehmen und den Tripelpunkt und den kritischen Punkt für jeweils Sauer- und Stickstoff eintragen.

Ich meine die für diese Stoffe im speziellen, also richtig mit
Temperaturskala und so.

Die Temperaturskala kannst du auch bis zum absoluten Nullpunkt, oder in die Richtung, weiterführen.

In einem bekannten Lehrbuch steht: „Abb. 6.6 zeigt das Phasendiaramm von Kohlendioxid. Die Phasengrenzlinie fest/flüssig weist (wie bei den meisten Substanzen) eine positive Steigung auf - das bedeutet, daß die Schmelztemperatur von Kohlendioxid mit zunehmendem Druck ansteigt.“

Bei Wasser weist im Phasendiagramm die Phasengrenzlinie fest/flüsig davon abweichend eine negative Steigung auf.
Dieses Diagramm für Wasser - das du aber für deine Frage nicht benötigst - findet man häufig.

Gruß

watergolf