Physikalische Chemie
Physikalisch-chemische Zusammenhänge
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Die Luft ist ein Gasgemisch, das die Erde umgibt. Woraus die Luft genau besteht, erfährst du hier! %Heute schon zu viel gelesen? Dann schau dir einfach unser kurzes Video zu dem Thema an!

Aus was besteht Luft?

Ohne Luft könnten wir nicht überleben. Immerhin atmen wir ungefähr 12000 Liter Luft pro Tag ein!

Aber was ist Luft eigentlich genau und wie ist sie zusammengesetzt? Unter Luft kannst du ein Gasgemisch verstehen, das in der Erdatmosphäre vorkommt. Das heißt, die Luft besteht aus mehreren unterschiedlichen Gasen. Um dir einen besseren Überblick zu geben, haben wir die chemische Zusammensetzung der Luft in einer Tabelle für dich zusammengefasst:

Bestandteil Anteil in Volumenprozent (Vol.-%)
Stickstoff (N2) 78,08
Sauerstoff (O2) 20,95
Argon (Ar) 0,93
Kohlendioxid (CO2) 0,03
andere Gase 0,006

Tatsächlich kommt nicht Sauerstoff (O2), sondern Stickstoff (N2) am häufigsten in unserer Luft vor. An Platz drei steht das Edelgas Argon (Ar) mit knapp unter einem Volumenprozent. Damit hat es immer noch einen deutlich höheren Anteil in der Luft als Kohlenstoffdioxid (CO2). Denn der CO2 Anteil in der Luft liegt nur bei 0,03 Volumenprozent. Die restlichen Bestandteile sind Gase wie Kohlenstoffmonoxid, Ozon und andere Edelgase wie Neon, Helium oder Krypton.

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Zusammensetzung Luft

Hauptbestandteile der Luft

Die Luft ist also aus unterschiedlichen Gasen zusammengesetzt. Schauen wir uns die Hauptbestandteile der Luft am besten mal einzeln an.

Stickstoff (78,08 Vol.-%)

Der Stickstoffgehalt der Luft liegt bei 78,08 Vol.-%, womit unsere Luft zum Großteil daraus besteht. Stickstoff steht in der 5. Hauptgruppe im Periodensystem . Er gehört zu den Nichtmetallen und kommt als farbloses Gas vor. Das chemische Element ist sehr wichtig für Lebewesen, weil es in Proteinen und vielen anderen Naturstoffen vorkommt. Auch in der Landwirtschaft spielt der Luftstickstoff eine wichtige Rolle: Durch das Haber-Bosch-Verfahren kann er hergestellt werden und als Düngemittel verwendet werden. Du fragst dich, was das Haber-Bosch-Verfahren genau ist und wie es abläuft? Dann schau dir unser Video dazu an!

Zum Video: Haber Bosch Verfahren
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Sauerstoff (20,95 Vol.-%)

Sauerstoff bildet den zweitgrößten Anteil in der Luft mit knapp 21 Volumenprozent. Er steht in der 6. Hauptgruppe des Periodensystems. Genauso wie Stickstoff können wir Sauerstoff nicht sehen, er ist also ein farbloses Gas. Wir Menschen und alle anderen aeroben (= Luftsauerstoff benötigend) Lebewesen könnten ohne Sauerstoff nicht überleben. Wir brauchen ihn unter anderem zur Energiegewinnung. Denn Sauerstoff ist wichtig für bestimmte Stoffwechselprozesse wie die Atmungskette. Welche Rolle die Atmungskette im Energiestoffwechsel spielt, erfährst du hier!

Zum Video: Atmungskette
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Argon (0,93 Vol.-%)

Das Element Argon steht in der 8. Hauptgruppe des Periodensystems und gehört damit zu den Edelgasen . Deshalb ist es relativ reaktionsträge, geht also nicht gerne Reaktionen ein. Es wird zum Beispiel als Füllung in Glühlampen oder zum Schweißen von Metallen verwendet. Da Argon in der Luft enthalten ist und wir es täglich einatmen, hat es prinzipiell keine schädliche Wirkung auf uns. Der Argongehalt in der Luft darf aber auch nicht zu hoch sein, sonst könnten wir daran ersticken.

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Hauptbestandteile der Luft

Gase in der Atmosphäre

In unserer Tabelle und dem Diagramm konntest du schon sehen, dass sich die Luft neben Stickstoff, Sauerstoff und Argon auch noch aus anderen Gasen zusammensetzt. Da der Anteil der Gase so gering ist, bezeichnest du sie auch als Spurengase. Dazu gehört auch Kohlenstoffdioxid (CO2). COhat eine große Bedeutung für viele Lebewesen. Gerade für Pflanzen ist Kohlendioxid wichtig, da sie es für die Photosynthese benötigen. Trotzdem ist eine zu hohe Kohlenstoffdioxidkonzentration in der Luft nicht gut, weil sie sich negativ auf das Klima auswirkt (Treibhauseffekt).

Neben Kohlenstoffdioxid gibt es aber eben auch noch weitere Gase und andere Partikel in der Atmosphäre (Anteil 0,006 Vol.%):

  • Edelgase wie Neon, Helium, Krypton
  • Ozon
  • Wasserdampf
  • Staubpartikel
  • Schwefel- und Stickstoffverbindungen
  • flüchtige organische Verbindungen
  • Kohlenstoffmonoxid

Atemluft Zusammensetzung

Die Zusammensetzung der Atemluft ist natürlich identisch zu der Zusammensetzung der Luft in der Atmosphäre. Für uns ist der Sauerstoff von großer Bedeutung (z.B. zur Energiegewinnung im Stoffwechsel). Schließlich atmen täglich ungefähr 12000 Liter Luft ein. Da Sauerstoff zu ungefähr 21 Vol.-% in der Atemluft vorkommt, atmen wir an einem Tag ungefähr 2500 Liter Sauerstoff ein.

Aber wie ist die Luft zusammengesetzt, wenn wir sie ausatmen? Dann enthält sie nur noch knapp 17 Vol.-% Sauerstoff. Der Anteil an Kohlenstoffdioxid ist aber dafür von 0,03 auf fast 4 Vol.-% angestiegen!

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Atemluft Zusammensetzung

 

Das liegt daran, dass unsere Muskeln zur Energiegewinnung Sauerstoff verbrennen. Dabei entsteht dann unter anderem CO2, das wir ausatmen. Das Kohlenstoffdioxid können die Pflanzen als Kohlenstofflieferant für die Photosynthese benutzen. Schau dir jetzt noch unser Video zur Photosynthese an, und lasse dir ihren Ablauf und ihre Bedeutung genau erklären!

Zum Video: Photosynthese
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