Luftmolekühle

Hallo,

ich hätte drei fragen:

1.) aus welchen molekühlen besteht unsere atemluft? kann ich mir das so vorstellen, dass es da sauerstoff-molekühle (O2) gibt, die neben vielen anderen molekühlen(CO2,N2,Edelgase) von diesen unabhängig, also nicht an diese gebunden, in der luft herumschwirren? zum atmen für uns sind die O2-molekühle ausschlaggebend, nicht die anderen gase, richtig?

2.) wenn ich luft- mit wassermolekühlen vergleichen möchte, welche sind denn größer?

3.) woraus bestehen im wasser blubbernde luftblasen und was macht es aus, dass diese luft bläschenformen bildet? sind das luftmolekühl-ketten oder so?

den fragen zugrunde liegt eine beobachtung in einer heißen teetasse, in der eine kleine keramtikfigur drinnenstand. beim heißen teewasser in der tasse sind an einer stelle der keramikfigur kleine luftbläschen aufgestiegen, die figur dürfte also innen hohl sein und durch die hitze des tees die luft durch eine kleine öffnung (riss?) nach außen gedrückt haben. (beim einfüllen von kaltem wasser gab`s keine bläschen.) ich frage mich, ob dieses kleine loch vielleicht so klein sein könnte, dass nur luft nach außen gedrückt werden kann, aber kein wasser von außen nach innen fließen kann, weil ja vielleicht die wassermolekühle größer als luft-molekühle sind, vor allem, wenn sie heiß sind.
?

ich hoffe, ich bin verständlich…

danke schon mal!

Hallo!

1.) aus welchen molekühlen besteht unsere atemluft? kann ich
mir das so vorstellen, dass es da sauerstoff-molekühle (O2)
gibt, die neben vielen anderen molekühlen(CO2,N2,Edelgase) von
diesen unabhängig, also nicht an diese gebunden, in der luft
herumschwirren?

Ja.

zum atmen für uns sind die O2-molekühle
ausschlaggebend, nicht die anderen gase, richtig?

Im Normalfall ja. Wenn die CO2-Konzentration zu groß wird, dann behindert sie die Sauerstoffaufnahme in der Lunge, aber das ist die Ausnahme.

2.) wenn ich luft- mit wassermolekühlen vergleichen möchte,
welche sind denn größer?

Von den Edelgasen abgesehen (die bekanntlich ja einatomig sind) sind die Luftmoleküle größer und vor allem schwerer. Hier mal die relativen Molekulargewichte in u:

O2: 32
N2: 28
CO2: 44
H2O: 18

Das führt zu einem Effekt, den viele Menschen nicht kennen: feuche Luft (also mit hohem H2O-Anteil) ist nicht schwerer, sondern leichter als trockene Luft!

3.) woraus bestehen im wasser blubbernde luftblasen und was
macht es aus, dass diese luft bläschenformen bildet?

Im Mineralwasser ist es CO2.
Im kochenden Wasser ist es Wasserdampf.

sind das luftmolekühl-ketten oder so?

Nein, Luftmolekülketten gibt es nicht. Die Bläschen entstehen auch nicht durch die Gase selbst, sondern durch das Wasser drumherum. Die Wassermoleküle ziehen sich gegenseitig an. Dadurch entsteht die so genannte Oberflächenspannung. Die sorgt dafür, dass die Wasseroberfläche immer möglichst klein ist. Bei einem bestimmten Volumen ist die kleinste Fläche immer die Kugeloberfläche. Deswegen sind Wassertropfen kugelförmig (und nicht etwa „tropfenförmig“). Das umgekehrte - also Hohlkugeln - sind dann die von Dir beschriebenen Blubberblasen.

Das mit der Tasse kann ich mir so nicht vorstellen. Vielleicht müsste ich es selber sehen…

Michael

Hallo Sarah!

ich hätte drei fragen:

1.) aus welchen molekühlen besteht unsere atemluft? kann ich
mir das so vorstellen, dass es da sauerstoff-molekühle (O2)
gibt, die neben vielen anderen molekühlen(CO2,N2,Edelgase) von
diesen unabhängig, also nicht an diese gebunden, in der luft
herumschwirren? zum atmen für uns sind die O2-molekühle
ausschlaggebend, nicht die anderen gase, richtig?

Stimmt soweit. Die verschiedenen Moleküle - übrigens ohne „h“ - (O2, N2, CO2, H2O…) liegen nebeneinander vor. Sowas nennt man auch (Gas)gemisch. Die genaue Zusammensetzung der Luft findest du z.B. hier:

http://de.wikipedia.org/wiki/Luft

Was das Atmen angeht… Nun ja, wir können nur den Sauerstoff in der Luft verwerten. Die anderen Gase atmest du aber auch mit ein und CO2 wird ausgeatmet. Bei Pflanzen ist es derweil genau anders herum…

2.) wenn ich luft- mit wassermolekühlen vergleichen möchte,
welche sind denn größer?

Es gibt ja, wie du oben selber schon bemerkt hast, nicht DAS Luftmolekül.
Sauerstoff hat einen Kovalentradius von 66 pm. Das O2-Molekül ist dann etwa doppelt so groß, also 132 pm.
Der Kovalentradius von Stickstoff ist 71 pm, also ist das Molekül 142 pm groß. CO2-Moleküle sind aus insgesamt 3 Atomen aufgebaut anstatt aus 2 wie bei den erstgenannten Gasen. Eine C=O Bindung ist ca. 116 pm lang. Das Molekül hat einen linearen Aufbau und ist somit ungefähr 232 pm groß - also schon deutlich größer. Auch Wasser besteht aus 3 Atomen und jede O-H Bindung ist 96 pm lang. Allerdings ist dieses Atom gewinkelt so das man wenn man es genau nimmt die Länge nicht einfach mal 2 nehmen kann. Ich bin aber zu faul das jetzt auszurechnen. Wäre das Molekül linear wäre es ca. 192 pm groß. Auf jeden fall ist es größer als eines der zweiatomigen Moleküle.

Es gibt aber noch andere Faktoren die einen direkten Vergleich zwischen den Molekülen erschwert. Wasser ist ein sehr polares Molekül und „zieht“ andere Wassermoleküle an mit denen es sich „locker“ verbindet. Das Stichwort für eine zu 100% erfolgreiche Google Suche ist hier Wasserstoffbrückenbindung!

3.) woraus bestehen im wasser blubbernde luftblasen und was
macht es aus, dass diese luft bläschenformen bildet? sind das
luftmolekühl-ketten oder so?

Die Blasen sind irgendein entweichendes Gas. In Wasser lösen sich Gase im kalten Zustand relativ gut. Wenn du Wasser erwärmst, z.B. in einem Kochtopf, dann fängt es nach kurzer Zeit zuerst an zu rauschen und kleine Bläschen steigen auf. Das ist das gelöste Gas, also CO2, O2…, das herausblubbert. In einer sichtbaren Luftblase sind aber so viele Moleküle enthalten, dass es sich nicht um Molekül-ketten handelt, sondern alle Moleküle genau wie in der Luft (mehr oder weniger) unabhängig voneinander vorliegen.

Zum Vergleich: Die oben verwendete Längeneinheit pm = Picometer wird für Atom und Molekülgrößen verwendet. 1 pm ist 10-12 m. Stell dir mal die Millimeterstriche auf einem Lineal vor. Wenn du jetzt den Abstand zwischen zwei Millimeterstrichen noch 1 Millarde!! mal unterteilst, dann hast du einen Picometer. Viel Spaß beim ausprobieren… :wink:

den fragen zugrunde liegt eine beobachtung in einer heißen
teetasse, in der eine kleine keramtikfigur drinnenstand. beim
heißen teewasser in der tasse sind an einer stelle der
keramikfigur kleine luftbläschen aufgestiegen, die figur
dürfte also innen hohl sein und durch die hitze des tees die
luft durch eine kleine öffnung (riss?) nach außen gedrückt
haben. (beim einfüllen von kaltem wasser gab`s keine
bläschen.) ich frage mich, ob dieses kleine loch vielleicht so
klein sein könnte, dass nur luft nach außen gedrückt werden
kann, aber kein wasser von außen nach innen fließen kann, weil
ja vielleicht die wassermolekühle größer als luft-molekühle
sind, vor allem, wenn sie heiß sind.
?

Keramiken und andere Feststoff sind meistens mehr oder weniger porös. In den Poren ist Luft eingeschlossen. Wenn du die Keramikfigur jetzt in heißes Wasser stellst dehnt sich die Luft aus und „quillt“ aus den Poren heraus. An der Oberfläche der Keramik bilden sich dann Bläschen die, wenn sie groß genug werden und genug Auftrieb haben, an die Wasseroberfläche blubbern.

ich hoffe, ich bin verständlich…

Das hoffe ich auch!

danke schon mal!

Schöne Grüße

Sven

3.) woraus bestehen im wasser blubbernde luftblasen und was
macht es aus, dass diese luft bläschenformen bildet?

Im Mineralwasser ist es CO2.
Im kochenden Wasser ist es Wasserdampf.

ist denn die chem. formel für wasserdampf auch H2O, nur halt „loser“ verbunden?

danke:smile:

danke schön für die erklärungen:smile:

noch eine dumme frage:
kann es sein, dass die öffnung in einer keramik so klein ist, dass sie nur für kleine molekühle durchlässig ist? also wenn CO2 größer als O2 ist, dass nur der Sauerstoff entweichen kann, der Stickstoff drinnen bliebe?

und: wenn wasser erhitzt wird, wird das molekühl wasser doch größer, oder? wasser dehnt sich ja aus bei hitze?

Hi,

ist denn die chem. formel für wasserdampf auch H2O, nur halt
„loser“ verbunden?

Richtig. Das Wasser in den Bläschen liegt einfach gasförmig, statt flüssig vor.

vg,
d.

Hi,

und: wenn wasser erhitzt wird, wird das molekühl wasser doch
größer, oder? wasser dehnt sich ja aus bei hitze?

Die Moleküle werden nicht größer. Der Abstand zwischen den Molekülen wächst, deshalb dehnt sich Wasser bei Erwärmung aus.

BTW:
Es heißt Molekül, nicht Molekühl.

vg,
d.

Hallo Sarah,

ich hätte drei fragen:

ich habe mehrere Anmerkungen:

  1. Kannst du bitte, wie es eine Frage des Anstands ist, Groß- und Kleinschreibung benutzen?
  2. Kannst du bitte die primitivsten Informationen dem internet entnehmen?
  3. Kannst du dir mal die Mühe machen, die grundlegenden Begriffe in einem Wörterbuch nachzuschlagen?

Ja, in der Luft sind die Teilchen unabhängig voneinander. Wären sie es nicht, wären sis nicht in der Luft.

Ja richtug, wir entnehmen der Luft Sauerstoff und geben Kohlendioxid an diese ab.

2.) wenn ich luft- mit wassermolekühlen vergleichen möchte,
welche sind denn größer?

Zu den Luft- gehören auch Wassermoleküle - frag einfach deinen Chemielehrer.

3.) woraus bestehen im wasser blubbernde luftblasen und was
macht es aus, dass diese luft bläschenformen bildet? sind das
luftmolekühl-ketten oder so?

Mal eins nach dem anderen. Ein Narr kann mehr Fragen stellen, als tausend Weise beantworten könnrn, heißt es in einer fernöstlichen Weisheit. Frag also in ein paar Wochen nach.

Gruß, Zoelomat

vielen dank für eure antworten!

ja, das stimmt schon, ich werde die grundlagen dazu im internet nachlesen…!

und es heißt: molekül und nicht molekühl :wink:

kann es sein, dass die öffnung in einer keramik so klein ist,
dass sie nur für kleine moleküle durchlässig ist?

Es gibt durchaus Membranen, die nur kleinere Moleküle durchlassen.
Sowas nutzen zum Beispiel Sauerstoff Konzentratoren:

http://de.wikipedia.org/wiki/Sauerstoffkonzentrator

In Keramik? Nun, ich denke eher nicht, weil dort die Poren doch durch das verdampfende Wasser entstehen und daher recht groß sein sollten.

und: wenn wasser erhitzt wird, wird das molekül wasser doch
größer, oder? wasser dehnt sich ja aus bei hitze?

Verienfachtes Erklärungsmodell: Das Molekül bleibt so groß wie es ist, aber durch die starke Bewegung nimmt es mehr Platz ein. Stell Dir einen Tanzsaal vor, in dem dicht gedrängt Paare nebeneinander stehen. Sobald die anfangen, rock’n roll zu tanzen, benötigen die viel mehr Platz als vorher. Trotzdem ist das einzelne Paar nicht größer geworden.

Beim Wasser: Achtung, Wasser ist nicht normal:

http://de.wikipedia.org/wiki/Anomalie_des_Wassers#Wa…