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M2.1b experimentelle Alternative


Unterscheidet sich die Einatem- und Ausatemluft des Menschen?

Luft ist ein Gemisch aus verschiedenen Gasen. Die beiden wichtigsten Gase der Luft sind Sauerstoff und Kohlenstoffdioxid. Schon lange vermutete man, dass der Mensch bei der Atmung mehr Sauerstoff einatmet als ausatmet. Umgekehrt sollte die Ausatemluft mehr Kohlenstoffdioxid enthalten als die Einatemluft. Verbraucht der Mensch also Sauerstoff und erzeugt Kohlenstoffdioxid? Oder ist es doch umgekehrt? Oder sind Ein- und Ausatemluft gleich?

Es ist nicht so leicht dies zu überpüfen, da sich die beiden Gase nicht so einfach unterscheiden lassen. Man kann sie weder sehen noch riechen.

Man kann die beiden Gase aber relativ gut nachweisen. Kohlenstoffdioxid erzeugt beim Durchtritt durch so genanntes Kalkwasser eine weißliche Trübung; Sauerstoff und alle anderen Gase hingegen nicht. Sauerstoff fördert die Verbrennung; Kohlenstoffdioxid und alle anderen Gase hingegen nicht. Diese Nachweise nutzt man, um mögliche Unterschiede zwischen Ein- und Ausatemluft zu überprüfen. Siehe dazu die beiden folgenden Experimente:

  1. Experiment: Unterscheiden sich Einatemluft und Ausatemluft in ihrem Sauerstoffgehalt?
Vermutung : Der Sauerstoffgehalt der Ausatemluft ist...
1. ...geringer als der der Einatemluft.
2. ...höher als der der Einatemluft.
3. ...gleich wie der der Einatemluft.
Experiment : Ein in einem verschlossenen Reagenzglas befindlicher Streichholz wird mit der Hitze des Bunsenbrenners entzündet. Es wird gemessen, wie lange er in einer Sprudelflasche mit normaler Luft und unter einer mit Ausatemluft brennt.
Ergebnis:                                                                                                                                                 
                                                                                                                                                                
Auswertung:                                                                                                                                            
                                                                                                                                                                
  1. Demonstrationsexperiment: Unterscheiden sich Ein- und Ausatemluft in ihrem Kohlenstoffdioxidgehalt?
Vermutungen : 1. Der Kohlenstoffdioxidgehalt der Ausatemluft ist..
1. ...höher als der der Einatemluft.
2. ...geringer als der der Einatemluft.
3. ...gleich wie der der Einatemluft.
Überprüfung (s. Abb.) : Eine Waschflasche wird mit Kalkwasser gefüllt. 1. Experiment: Atme durch das kurze Glasrohr ein. 2. Experiment: Atme in das lange Glasrohr aus.

Experiment

Ergebnis:                                                                                                                                                 
                                                                                                                                                                
Auswertung:                                                                                                                                            
                                                                                                                                                                

 

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