Chemie · Klasse 7 und 8 · Kapitel

Gase – zwischen lebensnotwendig und gefährlich

EntdeckenDie Frage zum Kapitel

Aus welchen Gasen besteht die Luft, die du gerade atmest?

Schreib eine Vermutung auf, bevor du weiterliest.

Für die Lehrkraft: Zu 78 Prozent aus Stickstoff, 21 Prozent Sauerstoff, 0,9 Prozent Argon und nur 0,04 Prozent Kohlenstoffdioxid. Der Sauerstoff, den du brauchst, ist also nur ein Fünftel der Luft. Quelle: Holleman und Wiberg, Lehrbuch der Anorganischen Chemie (Zusammensetzung der trockenen Luft)

Entdecken Frage, Vorstellung, Bild
Merken kommt ins Heft
Beispiel vorgerechnet, Schritt für Schritt
Üben selbst rechnen
Achtung typischer Fehler
Weiterdenken zum Knobeln und Vernetzen

○ mit Starthilfe, ● für alle, ★ zum Weiterdenken. Du wählst mindestens eine ★-Aufgabe. Du rechnest ins Heft.

1Ich beschreibe die Zusammensetzung der Luft.

EntdeckenFrage

Aus welchen Gasen besteht die Luft, die du gerade atmest?

Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.

Auflösung

Zu 78 Prozent aus Stickstoff, 21 Prozent Sauerstoff, 0,9 Prozent Argon und nur 0,04 Prozent Kohlenstoffdioxid. Der Sauerstoff, den du brauchst, ist also nur ein Fünftel der Luft.

MerkenLuft

Luft ist ein Gemisch aus 78 % Stickstoff und 21 % Sauerstoff.

Das letzte Prozent sind Edelgase und Kohlenstoffdioxid.

BeispielWas in der Luft ist

Ein Kolben enthält 300 mL Luft. Bestimme: Wie viel davon ist ungefähr Sauerstoff?

Schritt für Schritt

Luft: etwa ein Fünftel Sauerstoff.
300 mL : 5.
Etwa 60 mL.

Luft: etwa ein Fünftel Sauerstoff.
300 mL : 5.
Etwa 60 mL.

Ergebnis:

60 mL

AchtungLuft und Klima: Anteile und Ursachen verwechselt

So nicht

Luft besteht vor allem aus Sauerstoff

So richtig

Luft = 78 % Stickstoff + 21 % Sauerstoff + 1 % andere Gase

Luft ist vor allem Stickstoff. Treibhauseffekt und Ozonloch sind zwei verschiedene Dinge.

ÜbenJetzt du

○1
Ein Raum ist 6 m lang, 5 m breit und 3 m hoch. Luft enthält 78 % Stickstoff. Bestimme: Wie viel Stickstoff ist im Raum?
So fängst du an:
Volumen: 6 m · 5 m · 3 m = 90 m³
Lösung zeigen
1. Volumen: 6 m · 5 m · 3 m = 90 m³
2. Stickstoff: 90 m³ · 78 : 100 = 70,2 m³
Ergebnis:
70,2 m³
●2
Ist Luft ein Element, eine Verbindung oder ein Gemisch?
Lösung zeigen
1. In der Luft liegen verschiedene Gase nebeneinander.
2. Jedes behält seine Eigenschaften.
3. Das ist ein Gemisch.
Ergebnis:
Ein Gemisch
★3
Ein Kolben enthält 600 mL Luft. Bestimme: Wie viel davon ist ungefähr Sauerstoff?
Lösung zeigen
1. Luft: etwa ein Fünftel Sauerstoff.
2. 600 mL : 5.
3. Etwa 120 mL.
Ergebnis:
120 mL

2Ich weise Sauerstoff mit der Glimmspanprobe nach.

EntdeckenFrage

Warum glüht ein Holzspan in reinem Sauerstoff auf, in Luft aber nicht?

Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.

Auflösung

In Luft ist nur ein Fünftel Sauerstoff, in reinem Sauerstoff fünfmal so viel. Je mehr Sauerstoff, desto heftiger die Verbrennung. Das nutzt man bei der Glimmspanprobe, um Sauerstoff nachzuweisen. Joseph Priestley fand das Gas 1774.

MerkenSauerstoff-Nachweis

Glimmspanprobe: Ein glimmender Span flammt in Sauerstoff hell auf.

Sauerstoff brennt nicht selbst – er hält die Verbrennung in Gang.

BeispielSauerstoff nachweisen

Ein Kolben enthält 500 mL Luft. Bestimme: Wie viel davon ist ungefähr Stickstoff?

Schritt für Schritt

Luft: etwa 78 % Stickstoff.
500 mL · 0,78.
Etwa 390 mL.

Luft: etwa 78 % Stickstoff.
500 mL · 0,78.
Etwa 390 mL.

Ergebnis:

390 mL

AchtungNachweis umgekehrt gedeutet

So nicht

Span glimmt nicht weiter → also ist es Wasserstoff

So richtig

Span glimmt nicht weiter → es ist kein Sauerstoff.
Welches Gas es ist, sagt erst die Knallgasprobe.

Ein negativer Nachweis sagt nur, welches Gas es NICHT ist.

ÜbenJetzt du

○4
Ein Raum ist 8 m lang, 5 m breit und 2,5 m hoch. Luft enthält 78 % Stickstoff. Bestimme: Wie viel Stickstoff ist im Raum?
So fängst du an:
Volumen: 8 m · 5 m · 2,5 m = 100 m³
Lösung zeigen
1. Volumen: 8 m · 5 m · 2,5 m = 100 m³
2. Stickstoff: 100 m³ · 78 : 100 = 78 m³
Ergebnis:
78 m³
●5
Grüne Blätter stehen in Wasser im Sonnenlicht. Was beobachtest du beim Nachweis des entstehenden Sauerstoffs?
Lösung zeigen
1. Jedes Gas hat seinen eigenen Nachweis.
2. Sauerstoff: Glimmspanprobe.
3. Beobachtung: Ein glimmender Span flammt hell auf.
Ergebnis:
Ein glimmender Span flammt hell auf
★6
Wozu wird Sauerstoff im Krankenhaus gebraucht?
Lösung zeigen
1. Sauerstoff wird für die Zellatmung gebraucht.
2. Bei Atemnot reicht die Luft nicht.
3. Zusätzlicher Sauerstoff hilft.
Ergebnis:
Zum Atmen bei Atemnot

3Ich weise Wasserstoff mit der Knallgasprobe nach.

EntdeckenFrage

Womit fährt ein Wasserstoffbus, und was kommt hinten heraus?

Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.

Auflösung

In der Brennstoffzelle reagieren Wasserstoff und Sauerstoff zu Wasser und liefern dabei Strom für den Motor. Hinten kommt nur Wasserdampf heraus. Die Zelle erfand William Grove 1839.

MerkenWasserstoff-Nachweis

Knallgasprobe: Wasserstoff verbrennt mit einem pfeifenden Knall zu Wasser.

Ein reiner Ton heißt reiner Wasserstoff, ein Bellen heißt Gemisch mit Luft.

BeispielWasserstoff nachweisen

Eisen reagiert mit verdünnter Salzsäure. Es entsteht Wasserstoff. Entscheide: Mit welcher Probe weist du es nach?

Schritt für Schritt

Jedes Gas hat seinen eigenen Nachweis.
Wasserstoff: Knallgasprobe.
Nur ein positiver Nachweis bestimmt das Gas.

Jedes Gas hat seinen eigenen Nachweis.
Wasserstoff: Knallgasprobe.
Nur ein positiver Nachweis bestimmt das Gas.

Ergebnis:

Knallgasprobe

AchtungNegativen Nachweis als Beweis gedeutet

So nicht

Der Glimmspan flammt nicht auf, also ist es Wasserstoff.

So richtig

Der Glimmspan flammt nicht auf, also ist es kein Sauerstoff. Welches Gas es ist, zeigt erst ein anderer Nachweis.

Mach für jedes Gas den eigenen Nachweis. Erst ein positiver Nachweis bestimmt das Gas.

ÜbenJetzt du

○7
Bei der Elektrolyse von Wasser entstehen 8 mL Wasserstoff. Bestimme: Wie viel Gas entsteht insgesamt?
So fängst du an:
Sauerstoff in mL: 8 : 2 = 4
Lösung zeigen
1. Sauerstoff in mL: 8 : 2 = 4
2. Zusammen in mL: 8 + 4 = 12
Ergebnis:
12 mL
●8
Am Minuspol der Wasserelektrolyse. Was beobachtest du beim Nachweis des entstehenden Wasserstoffs?
Lösung zeigen
1. Jedes Gas hat seinen eigenen Nachweis.
2. Wasserstoff: Knallgasprobe.
3. Beobachtung: Es pfeift oder knallt beim Anzünden.
Ergebnis:
Es pfeift oder knallt beim Anzünden
★9
Die Knallgasprobe „bellt“ laut. Was heißt das?
Lösung zeigen
1. Reiner Wasserstoff: leises Pfeifen.
2. Wasserstoff mit Luft: Knallgas.
3. Lautes Bellen: Gemisch mit Luft.
Ergebnis:
Der Wasserstoff ist mit Luft gemischt

4Ich weise Kohlenstoffdioxid mit Kalkwasser nach.

EntdeckenFrage

Warum wird Kalkwasser trüb, wenn man hineinpustet?

Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.

Auflösung

Deine Atemluft enthält 4 bis 5 Prozent Kohlenstoffdioxid. Es reagiert mit dem Kalkwasser zu Calciumcarbonat, das nicht löslich ist und die Flüssigkeit weiß trübt. So weist man das Gas nach. Joseph Black beschrieb es 1754.

MerkenKohlenstoffdioxid-Nachweis

Kalkwasserprobe: Klares Kalkwasser trübt sich weiß.

CO₂ löscht Flammen und ist schwerer als Luft.

BeispielKohlenstoffdioxid nachweisen

In Ruhe atmest du 15-mal in der Minute je 0,5 L aus. Ausgeatmete Luft enthält etwa 4 % Kohlenstoffdioxid. Bestimme: Wie viel Kohlenstoffdioxid atmest du in einer Minute aus?

Schritt für Schritt

Je Minute: 15 · 0,5 L = 7,5 L
Kohlenstoffdioxid: 7,5 L · 4 : 100 = 0,3 L

Je Minute: 15 · 0,5 L = 7,5 L
Kohlenstoffdioxid: 7,5 L · 4 : 100 = 0,3 L

Ergebnis:

0,3 L

AchtungGase haben keine Masse

So nicht

Kohlenstoffdioxid sammelt sich in einem Weinkeller am Boden. Warum → Es ist leichter als Luft

So richtig

Kohlenstoffdioxid sammelt sich in einem Weinkeller am Boden. Warum → Es ist schwerer als Luft

Denk an einen Ball: Aufgepumpt wiegt er mehr als leer.

ÜbenJetzt du

○10
Kohlenstoffdioxid sammelt sich in einem Weinkeller am Boden. Warum?
So fängst du an:
Gase haben eine Dichte.
Lösung zeigen
1. Gase haben eine Dichte.
2. Kohlenstoffdioxid hat eine größere Dichte als Luft.
3. Es sinkt nach unten.
Ergebnis:
Es ist schwerer als Luft
●11
In Ruhe atmest du 15-mal in der Minute je 0,6 L aus. Ausgeatmete Luft enthält etwa 4 % Kohlenstoffdioxid. Bestimme: Wie viel Kohlenstoffdioxid atmest du in einer Minute aus?
Lösung zeigen
1. Je Minute: 15 · 0,6 L = 9 L
2. Kohlenstoffdioxid: 9 L · 4 : 100 = 0,36 L
Ergebnis:
0,36 L
★12
Warum löscht Kohlenstoffdioxid Flammen?
Lösung zeigen
1. Verbrennungsdreieck: Sauerstoff wird gebraucht.
2. Kohlenstoffdioxid ist schwerer und legt sich über die Flamme.
3. Ohne Sauerstoff erlischt sie.
Ergebnis:
Es verdrängt den Sauerstoff an der Flamme

5Ich beschreibe Eigenschaften und Verwendung wichtiger Gase.

EntdeckenFrage

Warum ist in Chipstüten Stickstoff und keine Luft?

Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.

Auflösung

Stickstoff reagiert kaum, der Sauerstoff der Luft würde das Fett ranzig machen. Das Gas ist ungefährlich und als Lebensmittelzusatz mit der Nummer E 941 zugelassen. Es polstert auch, damit die Chips nicht zerbrechen.

MerkenEigenschaften und Verwendung

Jedes Gas wird nach seinen Eigenschaften eingesetzt.

Helium ist leicht und brennt nicht, Kohlenstoffdioxid erstickt Flammen, Sauerstoff unterhält Verbrennungen.

BeispielNachweisreaktionen

Ein farbloses Gas soll bestimmt werden. Beschreibe den Nachweis für Kohlenstoffdioxid und nenne die Beobachtung.

Schritt für Schritt

Nachweis: Kalkwasserprobe
Beobachtung: Klares Kalkwasser trübt sich weiß.
Negativ heißt nur: nicht Kohlenstoffdioxid. Nicht: es ist Sauerstoff.

Nachweis: Kalkwasserprobe
Beobachtung: Klares Kalkwasser trübt sich weiß.
Negativ heißt nur: nicht Kohlenstoffdioxid. Nicht: es ist Sauerstoff.

Ergebnis:

Kalkwasserprobe – Klares Kalkwasser trübt sich weiß.

AchtungLuft besteht vor allem aus Sauerstoff

So nicht

Luft ist größtenteils Sauerstoff.

So richtig

Luft ist zu etwa vier Fünfteln Stickstoff und zu einem Fünftel Sauerstoff.

Denk an den Versuch mit der Stahlwolle: Um wie viel stieg das Wasser?

ÜbenJetzt du

○13
Ein farbloses Gas soll bestimmt werden. Beschreibe den Nachweis für Sauerstoff und nenne die Beobachtung.
So fängst du an:
Nachweis: Glimmspanprobe
Lösung zeigen
1. Nachweis: Glimmspanprobe
2. Beobachtung: Ein glimmender Holzspan flammt hell auf.
3. Negativ heißt nur: nicht Sauerstoff. Nicht: es ist Wasserstoff.
Ergebnis:
Glimmspanprobe – Ein glimmender Holzspan flammt hell auf.
●14
Ein farbloses Gas soll bestimmt werden. Beschreibe den Nachweis für Wasserstoff und nenne die Beobachtung.
Lösung zeigen
1. Nachweis: Knallgasprobe
2. Beobachtung: Es gibt einen pfeifenden bis bellenden Knall.
3. Negativ heißt nur: nicht Wasserstoff. Nicht: es ist Sauerstoff.
Ergebnis:
Knallgasprobe – Es gibt einen pfeifenden bis bellenden Knall.

6Ich rechne Anteile in Gasgemischen aus.

EntdeckenFrage

Ab wie viel Kohlenstoffdioxid in der Luft soll im Klassenzimmer gelüftet werden?

Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.

Auflösung

Ab 1.000 Millionstel, das sind 0,1 Prozent. Draußen sind es etwa 0,042 Prozent. Beim Atmen produziert jedes Kind Kohlenstoffdioxid. Über 2.000 Millionstel gilt die Luft als nicht mehr akzeptabel.

MerkenAnteile in Gasgemischen

Prozent heißt „von hundert“.

21 % Sauerstoff in 500 L Luft sind 500 L · 21 : 100 = 105 L. Zuerst den Grundwert klären: Er ist die ganze Luftmenge.

BeispielZusammensetzung der Luft

Ein Zimmer enthält 200 L Luft. Wie viel Liter davon sind Stickstoff, wie viel Sauerstoff? (Luft: 78 % N₂, 21 % O₂)

Schritt für Schritt

1 % von 200 L sind 2 L
Stickstoff: 2 L · 78 = 156 L
Sauerstoff: 2 L · 21 = 42 L

1 % von 200 L sind 2 L
Stickstoff: 2 L · 78 = 156 L
Sauerstoff: 2 L · 21 = 42 L

Ergebnis:

156 L Stickstoff, 42 L Sauerstoff

AchtungProzent auf den falschen Grundwert

So nicht

78 % Stickstoff in 5 L Luft, Rest 21 % davon:
(5 − 3,9) · 0,21 = 0,23 L Sauerstoff

So richtig

21 % der GANZEN Luft: 5 L · 0,21 = 1,05 L Sauerstoff

Die 21 % beziehen sich auf die ganze Luftmenge, nicht auf den Rest nach Abzug des Stickstoffs.

ÜbenJetzt du

○15
Ein Zimmer enthält 100 L Luft. Wie viel Liter davon sind Stickstoff, wie viel Sauerstoff? (Luft: 78 % N₂, 21 % O₂)
So fängst du an:
1 % von 100 L sind 1 L
Lösung zeigen
1. 1 % von 100 L sind 1 L
2. Stickstoff: 1 L · 78 = 78 L
3. Sauerstoff: 1 L · 21 = 21 L
Ergebnis:
78 L Stickstoff, 21 L Sauerstoff
●16
Ein Zimmer enthält 5000 L Luft. Wie viel Liter davon sind Stickstoff, wie viel Sauerstoff? (Luft: 78 % N₂, 21 % O₂)
Lösung zeigen
1. 1 % von 5000 L sind 50 L
2. Stickstoff: 50 L · 78 = 3900 L
3. Sauerstoff: 50 L · 21 = 1050 L
Ergebnis:
3900 L Stickstoff, 1050 L Sauerstoff
★17
Ein Zimmer enthält 500 L Luft. Wie viel Liter davon sind Stickstoff, wie viel Sauerstoff? (Luft: 78 % N₂, 21 % O₂)
Lösung zeigen
1. 1 % von 500 L sind 5 L
2. Stickstoff: 5 L · 78 = 390 L
3. Sauerstoff: 5 L · 21 = 105 L
Ergebnis:
390 L Stickstoff, 105 L Sauerstoff

7Ich erkläre die Rolle von Kohlenstoffdioxid für das Klima.

EntdeckenFrage

Um wie viel Prozent ist der Kohlenstoffdioxid-Gehalt der Luft seit 1750 gestiegen?

Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.

Auflösung

Von etwa 280 auf über 420 Millionstel, also um mehr als die Hälfte. Das Gas hält Wärme zurück und verstärkt den Treibhauseffekt. Seit 1958 misst man es auf dem Mauna Loa auf Hawaii.

MerkenTreibhauseffekt

Kohlenstoffdioxid lässt Sonnenlicht durch, hält aber Wärmestrahlung zurück.

Mehr CO₂ heißt: mehr Wärme bleibt.

BeispielKohlenstoffdioxid und Klima

Ein Auto stößt 120 g Kohlenstoffdioxid je Kilometer aus. Der Schulweg ist 6 km lang, hin und zurück wird gefahren. Bestimme: Wie viel Kohlenstoffdioxid entsteht an einem Schultag?

Schritt für Schritt

Strecke: 6 km · 2 = 12 km
Kohlenstoffdioxid: 12 · 120 g = 1440 g

Strecke: 6 km · 2 = 12 km
Kohlenstoffdioxid: 12 · 120 g = 1440 g

Ergebnis:

1440 g

AchtungTreibhauseffekt und Ozonloch verwechselt

So nicht

Durch das Ozonloch kommt mehr Wärme herein – deshalb wird es wärmer.

So richtig

Kohlenstoffdioxid hält Wärmestrahlung zurück. Das Ozonloch lässt mehr UV-Licht durch – ein anderes Problem.

Frag dich: Geht es um Wärmestrahlung oder um UV-Licht?

ÜbenJetzt du

○18
Ein Auto stößt 150 g Kohlenstoffdioxid je Kilometer aus. Der Schulweg ist 5 km lang, hin und zurück wird gefahren. Bestimme: Wie viel Kohlenstoffdioxid entsteht an einem Schultag?
So fängst du an:
Strecke: 5 km · 2 = 10 km
Lösung zeigen
1. Strecke: 5 km · 2 = 10 km
2. Kohlenstoffdioxid: 10 · 150 g = 1500 g
Ergebnis:
1500 g
●19
Entscheide: Senkt diese Maßnahme den Ausstoß von Kohlenstoffdioxid: Solarzellen auf dem Schuldach?
Lösung zeigen
1. Frage: Wird weniger Kohle, Öl oder Gas verbrannt?
2. Weniger Verbrennung heißt weniger Kohlenstoffdioxid.
3. Also ja.
Ergebnis:
Ja, es wird weniger verbrannt
★20
Was ist das Ozonloch – im Unterschied zum Treibhauseffekt?
Lösung zeigen
1. Ozon schützt vor UV-Strahlung.
2. Das Ozonloch betrifft UV-Strahlung.
3. Der Treibhauseffekt betrifft Wärmestrahlung.
Ergebnis:
Weniger Ozon, mehr UV-Strahlung dringt durch

8Ich beurteile Maßnahmen zur Verringerung von Emissionen.

EntdeckenFrage

Wie viel Kohlenstoffdioxid spart eine Fahrt Berlin–Hamburg mit der Bahn statt mit dem Auto?

Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.

Auflösung

Ein Auto verursacht rund 150 Gramm Kohlenstoffdioxid je Person und Kilometer, die Bahn im Fernverkehr rund 30. Auf rund 290 Kilometern sind das etwa 44 Kilogramm gegen 9: eine Ersparnis von rund 35 Kilogramm.

MerkenMaßnahmen beurteilen

Wer Maßnahmen vergleicht, legt zuerst Kriterien fest.

Zählen sollen die Einsparung an Kohlenstoffdioxid, die Kosten und wer sie umsetzen kann.

BeispielMaßnahmen gegen Emissionen beurteilen

Entscheide: Senkt diese Maßnahme den Ausstoß von Kohlenstoffdioxid: Sonnencreme mit hohem Lichtschutz?

Schritt für Schritt

Frage: Wird weniger Kohle, Öl oder Gas verbrannt?
Hier nicht – die Maßnahme betrifft etwas anderes.
Also nein.

Frage: Wird weniger Kohle, Öl oder Gas verbrannt?
Hier nicht – die Maßnahme betrifft etwas anderes.
Also nein.

Ergebnis:

Nein, dabei wird nicht weniger verbrannt

AchtungEin Stoff an einer Eigenschaft erkannt

So nicht

Weiß und körnig – das ist Kochsalz.

So richtig

Weiß und körnig sind Salz und Zucker. Erst Schmelztemperatur und Leitfähigkeit der Lösung unterscheiden sie.

Such eine Eigenschaft, in der sich die beiden Stoffe unterscheiden. Prüfe genau diese.

ÜbenJetzt du

○21
Welches Kriterium hilft am meisten beim Vergleich zweier Heizungen?
So fängst du an:
Kriterium festlegen, bevor man urteilt.
Lösung zeigen
1. Kriterium festlegen, bevor man urteilt.
2. Für das Klima zählt der Ausstoß je Nutzen.
3. Also Kohlenstoffdioxid je Wärmemenge.
Ergebnis:
Kohlenstoffdioxid je erzeugter Wärme
●22
Ein Auto stößt 130 g Kohlenstoffdioxid je Kilometer aus. Der Schulweg ist 6 km lang, hin und zurück wird gefahren. Bestimme: Wie viel Kohlenstoffdioxid entsteht an einem Schultag?
Lösung zeigen
1. Strecke: 6 km · 2 = 12 km
2. Kohlenstoffdioxid: 12 · 130 g = 1560 g
Ergebnis:
1560 g
★23
Warum reicht es nicht, nur Kohlenstoffdioxid aus Autos zu betrachten?
Lösung zeigen
1. Alle Quellen betrachten.
2. Überall, wo verbrannt wird, entsteht Kohlenstoffdioxid.
3. Erst der Vergleich zeigt, wo eine Maßnahme viel bringt.
Ergebnis:
Auch Kraftwerke und Heizungen verbrennen viel

Vermischte Übungen

Alles durcheinander – wie in der Arbeit. Überleg bei jeder Aufgabe zuerst: Welches Ziel ist das?

Üben

●24
Eine Wasserpflanze steht im Licht. Was beobachtest du beim Nachweis des entstehenden Sauerstoffs?
Lösung zeigen
1. Jedes Gas hat seinen eigenen Nachweis.
2. Sauerstoff: Glimmspanprobe.
3. Beobachtung: Ein glimmender Span flammt hell auf.
Ergebnis:
Ein glimmender Span flammt hell auf
●25
Calcium reagiert mit Wasser. Was beobachtest du beim Nachweis des entstehenden Wasserstoffs?
Lösung zeigen
1. Jedes Gas hat seinen eigenen Nachweis.
2. Wasserstoff: Knallgasprobe.
3. Beobachtung: Es pfeift oder knallt beim Anzünden.
Ergebnis:
Es pfeift oder knallt beim Anzünden
●26
Du bläst mit einem Strohhalm Atemluft in Kalkwasser. Es trübt sich. Was zeigt das?
Lösung zeigen
1. Kalkwasser trübt sich: Kohlenstoffdioxid ist da.
2. Es entsteht bei der Zellatmung.
3. Ausgeatmete Luft enthält etwa 4 % davon.
Ergebnis:
Atemluft enthält Kohlenstoffdioxid
●27
Wie verstärkt Kohlenstoffdioxid den Treibhauseffekt?
Lösung zeigen
1. Sonnenlicht erwärmt den Boden.
2. Der Boden strahlt Wärme ab.
3. Kohlenstoffdioxid hält einen Teil davon zurück.
Ergebnis:
Es hält Wärmestrahlung zurück
●28
Ein Raum ist 10 m lang, 6 m breit und 3 m hoch. Luft enthält 78 % Stickstoff. Bestimme: Wie viel Stickstoff ist im Raum?
Lösung zeigen
1. Volumen: 10 m · 6 m · 3 m = 180 m³
2. Stickstoff: 180 m³ · 78 : 100 = 140,4 m³
Ergebnis:
140,4 m³

Auf einen Blick

MerkenDas Wichtigste

Luft: Luft ist ein Gemisch aus 78 % Stickstoff und 21 % Sauerstoff.
Sauerstoff-Nachweis: Glimmspanprobe: Ein glimmender Span flammt in Sauerstoff hell auf.
Wasserstoff-Nachweis: Knallgasprobe: Wasserstoff verbrennt mit einem pfeifenden Knall zu Wasser.
Kohlenstoffdioxid-Nachweis: Kalkwasserprobe: Klares Kalkwasser trübt sich weiß.
Eigenschaften und Verwendung: Jedes Gas wird nach seinen Eigenschaften eingesetzt.
Anteile in Gasgemischen: Prozent heißt „von hundert“.
Treibhauseffekt: Kohlenstoffdioxid lässt Sonnenlicht durch, hält aber Wärmestrahlung zurück.
Maßnahmen beurteilen: Wer Maßnahmen vergleicht, legt zuerst Kriterien fest.

Kannst du das?

Je Ziel eine Aufgabe. Rechne sie ins Heft, dann kreuz ehrlich an. Keine Punkte, keine Note – der Test ist für dich.

ÜbenSelbsttest

Ich beschreibe die Zusammensetzung der Luft.
29
Hat Luft eine Masse?
Lösung zeigen
Ergebnis:
Ja, etwa 1,2 g je Liter
Ich weise Sauerstoff mit der Glimmspanprobe nach.
30
Ein Raum ist 5 m lang, 3 m breit und 2 m hoch. Luft enthält 78 % Stickstoff. Bestimme: Wie viel Stickstoff ist im Raum?
Lösung zeigen
Ergebnis:
23,4 m³
Ich weise Wasserstoff mit der Knallgasprobe nach.
31
Am Minuspol der Wasserelektrolyse. Was beobachtest du beim Nachweis des entstehenden Wasserstoffs?
Lösung zeigen
Ergebnis:
Es pfeift oder knallt beim Anzünden
Ich weise Kohlenstoffdioxid mit Kalkwasser nach.
32
Kalk reagiert mit Essig. Was beobachtest du beim Nachweis des entstehenden Kohlenstoffdioxids?
Lösung zeigen
Ergebnis:
Klares Kalkwasser wird milchig trüb
Ich beschreibe Eigenschaften und Verwendung wichtiger Gase.
33
Ein farbloses Gas soll bestimmt werden. Beschreibe den Nachweis für Sauerstoff und nenne die Beobachtung.
Lösung zeigen
Ergebnis:
Glimmspanprobe – Ein glimmender Holzspan flammt hell auf.
Ich rechne Anteile in Gasgemischen aus.
34
Ein Zimmer enthält 5000 L Luft. Wie viel Liter davon sind Stickstoff, wie viel Sauerstoff? (Luft: 78 % N₂, 21 % O₂)
Lösung zeigen
Ergebnis:
3900 L Stickstoff, 1050 L Sauerstoff
Ich erkläre die Rolle von Kohlenstoffdioxid für das Klima.
35
Entscheide: Senkt diese Maßnahme den Ausstoß von Kohlenstoffdioxid: Mehr Kalkwasser im Labor herstellen?
Lösung zeigen
Ergebnis:
Nein, dabei wird nicht weniger verbrannt
Ich beurteile Maßnahmen zur Verringerung von Emissionen.
36
Ein Auto stößt 120 g Kohlenstoffdioxid je Kilometer aus. Der Schulweg ist 6 km lang, hin und zurück wird gefahren. Bestimme: Wie viel Kohlenstoffdioxid entsteht an einem Schultag?
Lösung zeigen
Ergebnis:
1440 g

Bei „unsicher“ oder „noch nicht“: Lies den Abschnitt zum Ziel noch einmal und rechne seine drei Aufgaben.

Die Frage vom Anfang

EntdeckenRückschau

Aus welchen Gasen besteht die Luft, die du gerade atmest?

Lies deine Vermutung vom Anfang. Kannst du die Frage jetzt mit dem Kapitel beantworten?

Auflösung

Zu 78 Prozent aus Stickstoff, 21 Prozent Sauerstoff, 0,9 Prozent Argon und nur 0,04 Prozent Kohlenstoffdioxid. Der Sauerstoff, den du brauchst, ist also nur ein Fünftel der Luft.

Wörter

Anteil: wie viel von einem Ganzen
Grundwert: das Ganze, von dem etwas genommen wird
Prozentsatz: wie viel Prozent es sind
Prozentwert: der Teil, um den es geht

Wie es zusammenhängt

Das brauchst du vorher: Prozentrechnung

Lösungen

70,2 m³
Ein Gemisch
120 mL
78 m³
Ein glimmender Span flammt hell auf
Zum Atmen bei Atemnot
12 mL
Es pfeift oder knallt beim Anzünden
Der Wasserstoff ist mit Luft gemischt
Es ist schwerer als Luft
0,36 L
Es verdrängt den Sauerstoff an der Flamme
Glimmspanprobe – Ein glimmender Holzspan flammt hell auf.
Knallgasprobe – Es gibt einen pfeifenden bis bellenden Knall.
78 L Stickstoff, 21 L Sauerstoff
3900 L Stickstoff, 1050 L Sauerstoff
390 L Stickstoff, 105 L Sauerstoff
1500 g
Ja, es wird weniger verbrannt
Weniger Ozon, mehr UV-Strahlung dringt durch
Kohlenstoffdioxid je erzeugter Wärme
1560 g
Auch Kraftwerke und Heizungen verbrennen viel
Ein glimmender Span flammt hell auf
Es pfeift oder knallt beim Anzünden
Atemluft enthält Kohlenstoffdioxid
Es hält Wärmestrahlung zurück
140,4 m³
Ja, etwa 1,2 g je Liter
23,4 m³
Es pfeift oder knallt beim Anzünden
Klares Kalkwasser wird milchig trüb
Glimmspanprobe – Ein glimmender Holzspan flammt hell auf.
3900 L Stickstoff, 1050 L Sauerstoff
Nein, dabei wird nicht weniger verbrannt
1440 g