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Chemie · Klasse 7 und 8 · Kapitel

Andere ZahlenBasiswissenAlle 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 1000 mL Luft. Bestimme: Wie viel davon ist ungefähr Stickstoff?
Schritt für Schritt
  1. Luft: etwa 78 % Stickstoff.
  2. 1000 mL · 0,78.
  3. Etwa 780 mL.
  1. Luft: etwa 78 % Stickstoff.
  2. 1000 mL · 0,78.
  3. Etwa 780 mL.
Ergebnis:
780 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. ○1
    Ein Kolben enthält 750 mL Luft. Bestimme: Wie viel davon ist ungefähr Stickstoff?
    So fängst du an:
    Luft: etwa 78 % Stickstoff.
    Lösung zeigen
    1. Luft: etwa 78 % Stickstoff.
    2. 750 mL · 0,78.
    3. Etwa 585 mL.
    Ergebnis:
    585 mL
  2. ●2
    Ein Kolben enthält 400 mL Luft. Bestimme: Wie viel davon ist ungefähr Sauerstoff?
    Lösung zeigen
    1. Luft: etwa ein Fünftel Sauerstoff.
    2. 400 mL : 5.
    3. Etwa 80 mL.
    Ergebnis:
    80 mL
  3. ★3
    Hat Luft eine Masse?
    Lösung zeigen
    1. Luft besteht aus Teilchen.
    2. Teilchen haben Masse.
    3. Ein aufgepumpter Ball wiegt mehr als ein leerer.
    Ergebnis:
    Ja, etwa 1,2 g je Liter

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 600 mL Luft. Bestimme: Wie viel davon ist ungefähr Sauerstoff?
Schritt für Schritt
  1. Luft: etwa ein Fünftel Sauerstoff.
  2. 600 mL : 5.
  3. Etwa 120 mL.
  1. Luft: etwa ein Fünftel Sauerstoff.
  2. 600 mL : 5.
  3. Etwa 120 mL.
Ergebnis:
120 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

  1. ○4
    Ein Raum ist 7 m lang, 6 m breit und 3 m hoch. Luft enthält 78 % Stickstoff. Bestimme: Wie viel Stickstoff ist im Raum?
    So fängst du an:
    Volumen: 7 m · 6 m · 3 m = 126 m³
    Lösung zeigen
    1. Volumen: 7 m · 6 m · 3 m = 126 m³
    2. Stickstoff: 126 m³ · 78 : 100 = 98,28 m³
    Ergebnis:
    98,28 m³
  2. ●5
    Am Pluspol der Wasserelektrolyse. Es entsteht Sauerstoff. Entscheide: Mit welcher Probe weist du es nach?
    Lösung zeigen
    1. Jedes Gas hat seinen eigenen Nachweis.
    2. Sauerstoff: Glimmspanprobe.
    3. Nur ein positiver Nachweis bestimmt das Gas.
    Ergebnis:
    Glimmspanprobe
  3. ★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

Calcium reagiert mit Wasser. Es entsteht Wasserstoff. Entscheide: Mit welcher Probe weist du es nach?
Schritt für Schritt
  1. Jedes Gas hat seinen eigenen Nachweis.
  2. Wasserstoff: Knallgasprobe.
  3. Nur ein positiver Nachweis bestimmt das Gas.
  1. Jedes Gas hat seinen eigenen Nachweis.
  2. Wasserstoff: Knallgasprobe.
  3. 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

  1. ○7
    Bei der Elektrolyse von Wasser entstehen 10 mL Sauerstoff. Bestimme: Wie viel Wasserstoff entsteht dabei?
    So fängst du an:
    H₂O: doppelt so viele H wie O.
    Lösung zeigen
    1. H₂O: doppelt so viele H wie O.
    2. Volumen Wasserstoff zu Sauerstoff: 2 : 1.
    3. 2 · 10 mL = 20 mL.
    Ergebnis:
    20 mL
  2. ●8
    Bei der Elektrolyse von Wasser entstehen 24 mL Wasserstoff. Bestimme: Wie viel Sauerstoff entsteht dabei?
    Lösung zeigen
    1. H₂O: doppelt so viele H wie O.
    2. Volumen Wasserstoff zu Sauerstoff: 2 : 1.
    3. 24 mL : 2 = 12 mL.
    Ergebnis:
    12 mL
  3. ★9
    Bei der Elektrolyse von Wasser entstehen 5 mL Sauerstoff. Bestimme: Wie viel Wasserstoff entsteht dabei?
    Lösung zeigen
    1. H₂O: doppelt so viele H wie O.
    2. Volumen Wasserstoff zu Sauerstoff: 2 : 1.
    3. 2 · 5 mL = 10 mL.
    Ergebnis:
    10 mL

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

Backpulver schäumt in Wasser. Was beobachtest du beim Nachweis des entstehenden Kohlenstoffdioxids?
Schritt für Schritt
  1. Jedes Gas hat seinen eigenen Nachweis.
  2. Kohlenstoffdioxid: Kalkwasserprobe.
  3. Beobachtung: Klares Kalkwasser wird milchig trüb.
  1. Jedes Gas hat seinen eigenen Nachweis.
  2. Kohlenstoffdioxid: Kalkwasserprobe.
  3. Beobachtung: Klares Kalkwasser wird milchig trüb.
Ergebnis:
Klares Kalkwasser wird milchig trüb

AchtungAktivierungsenergie mit endotherm verwechselt

So nicht
Die Kerze muss man anzünden, also ist die Verbrennung endotherm.
So richtig
Das Anzünden startet die Reaktion. Danach gibt sie mehr Energie ab, als sie braucht: exotherm.

Frag dich: Läuft die Reaktion weiter, wenn die Flamme weg ist?

ÜbenJetzt du

  1. ○10
    Holzkohle verbrennt. Was beobachtest du beim Nachweis des entstehenden Kohlenstoffdioxids?
    So fängst du an:
    Jedes Gas hat seinen eigenen Nachweis.
    Lösung zeigen
    1. Jedes Gas hat seinen eigenen Nachweis.
    2. Kohlenstoffdioxid: Kalkwasserprobe.
    3. Beobachtung: Klares Kalkwasser wird milchig trüb.
    Ergebnis:
    Klares Kalkwasser wird milchig trüb
  2. ●11
    Eine Mineralwasserflasche wird geöffnet. Es entsteht Kohlenstoffdioxid. Entscheide: Mit welcher Probe weist du es nach?
    Lösung zeigen
    1. Jedes Gas hat seinen eigenen Nachweis.
    2. Kohlenstoffdioxid: Kalkwasserprobe.
    3. Nur ein positiver Nachweis bestimmt das Gas.
    Ergebnis:
    Kalkwasserprobe
  3. ★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 Wasserstoff und nenne die Beobachtung.
Schritt für Schritt
  1. Nachweis: Knallgasprobe
  2. Beobachtung: Es gibt einen pfeifenden bis bellenden Knall.
  3. Negativ heißt nur: nicht Wasserstoff. Nicht: es ist Sauerstoff.
  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.

AchtungSauerstoff brennt selbst

So nicht
Der Span flammt auf, weil der Sauerstoff brennt.
So richtig
Der Span brennt. Sauerstoff unterhält die Verbrennung, er brennt nicht selbst.

Frag dich: Was ist der Brennstoff? Was ist sein Partner?

ÜbenJetzt du

  1. ○13
    Ein farbloses Gas soll bestimmt werden. Beschreibe den Nachweis für Kohlenstoffdioxid und nenne die Beobachtung.
    So fängst du an:
    Nachweis: Kalkwasserprobe
    Lösung zeigen
    1. Nachweis: Kalkwasserprobe
    2. Beobachtung: Klares Kalkwasser trübt sich weiß.
    3. Negativ heißt nur: nicht Kohlenstoffdioxid. Nicht: es ist Sauerstoff.
    Ergebnis:
    Kalkwasserprobe – Klares Kalkwasser trübt sich weiß.

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. 1 % von 200 L sind 2 L
  2. Stickstoff: 2 L · 78 = 156 L
  3. Sauerstoff: 2 L · 21 = 42 L
  1. 1 % von 200 L sind 2 L
  2. Stickstoff: 2 L · 78 = 156 L
  3. 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

  1. ○14
    Ein Zimmer enthält 1000 L Luft. Wie viel Liter davon sind Stickstoff, wie viel Sauerstoff? (Luft: 78 % N2, 21 % O2)
    So fängst du an:
    1 % von 1000 L sind 10 L
    Lösung zeigen
    1. 1 % von 1000 L sind 10 L
    2. Stickstoff: 10 L · 78 = 780 L
    3. Sauerstoff: 10 L · 21 = 210 L
    Ergebnis:
    780 L Stickstoff, 210 L Sauerstoff
  2. ●15
    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
  3. ★16
    Ein Zimmer enthält 100 L Luft. Wie viel Liter davon sind Stickstoff, wie viel Sauerstoff? (Luft: 78 % N2, 21 % O2)
    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

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

Entscheide: Senkt diese Maßnahme den Ausstoß von Kohlenstoffdioxid: Mit dem Rad statt mit dem Auto fahren?
Schritt für Schritt
  1. Frage: Wird weniger Kohle, Öl oder Gas verbrannt?
  2. Weniger Verbrennung heißt weniger Kohlenstoffdioxid.
  3. Also ja.
  1. Frage: Wird weniger Kohle, Öl oder Gas verbrannt?
  2. Weniger Verbrennung heißt weniger Kohlenstoffdioxid.
  3. Also ja.
Ergebnis:
Ja, es wird weniger verbrannt

AchtungTreibhauseffekt und Ozonloch verwechselt

So nicht
Welche Maßnahme senkt den Ausstoß von Kohlenstoffdioxid → Weniger Spraydosen benutzen
So richtig
Welche Maßnahme senkt den Ausstoß von Kohlenstoffdioxid → Strom aus Wind statt Kohle

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

ÜbenJetzt du

  1. ○17
    Entscheide: Senkt diese Maßnahme den Ausstoß von Kohlenstoffdioxid: Sonnencreme mit hohem Lichtschutz?
    So fängst du an:
    Frage: Wird weniger Kohle, Öl oder Gas verbrannt?
    Lösung zeigen
    1. Frage: Wird weniger Kohle, Öl oder Gas verbrannt?
    2. Hier nicht – die Maßnahme betrifft etwas anderes.
    3. Also nein.
    Ergebnis:
    Nein, dabei wird nicht weniger verbrannt
  2. ●18
    Welche Maßnahme senkt den Ausstoß von Kohlenstoffdioxid?
    Lösung zeigen
    1. Kohlenstoffdioxid entsteht beim Verbrennen.
    2. Wind und Sonne liefern Strom ohne Verbrennung.
    3. Also weniger Ausstoß.
    Ergebnis:
    Strom aus Wind statt Kohle
  3. ★19
    Entscheide: Senkt diese Maßnahme den Ausstoß von Kohlenstoffdioxid: Mit dem Zug statt mit dem Flugzeug reisen?
    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

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: Wärmedämmung am Schulgebäude?
Schritt für Schritt
  1. Frage: Wird weniger Kohle, Öl oder Gas verbrannt?
  2. Weniger Verbrennung heißt weniger Kohlenstoffdioxid.
  3. Also ja.
  1. Frage: Wird weniger Kohle, Öl oder Gas verbrannt?
  2. Weniger Verbrennung heißt weniger Kohlenstoffdioxid.
  3. Also ja.
Ergebnis:
Ja, es wird weniger verbrannt

AchtungMasse verschwindet bei der Reaktion

So nicht
Holz verbrennt zu wenig Asche – der Rest ist vernichtet.
So richtig
Holz verbrennt zu Asche, Wasserdampf und Kohlenstoffdioxid. Die Gase sind entwichen.

Frag dich: Ist ein Gas entstanden oder dazugekommen? Zähl es mit.

ÜbenJetzt du

  1. ○20
    Ein Auto stößt 130 g Kohlenstoffdioxid je Kilometer aus. Der Schulweg ist 4 km lang, hin und zurück wird gefahren. Bestimme: Wie viel Kohlenstoffdioxid entsteht an einem Schultag?
    So fängst du an:
    Strecke: 4 km · 2 = 8 km
    Lösung zeigen
    1. Strecke: 4 km · 2 = 8 km
    2. Kohlenstoffdioxid: 8 · 130 g = 1040 g
    Ergebnis:
    1040 g
  2. ●21
    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
  3. ★22
    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

  1. ●23
    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
    1. Volumen: 5 m · 3 m · 2 m = 30 m³
    2. Stickstoff: 30 m³ · 78 : 100 = 23,4 m³
    Ergebnis:
    23,4 m³
  2. ●24
    Ein Kolben enthält 500 mL Luft. Bestimme: Wie viel davon ist ungefähr Sauerstoff?
    Lösung zeigen
    1. Luft: etwa ein Fünftel Sauerstoff.
    2. 500 mL : 5.
    3. Etwa 100 mL.
    Ergebnis:
    100 mL
  3. ●25
    Natrium 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
  4. ●26
    In Ruhe atmest du 14-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: 14 · 0,6 L = 8,4 L
    2. Kohlenstoffdioxid: 8,4 L · 4 : 100 = 0,34 L
    Ergebnis:
    0,34 L
  5. ●27
    Entscheide: Senkt diese Maßnahme den Ausstoß von Kohlenstoffdioxid: Mehr Kalkwasser im Labor herstellen?
    Lösung zeigen
    1. Frage: Wird weniger Kohle, Öl oder Gas verbrannt?
    2. Hier nicht – die Maßnahme betrifft etwas anderes.
    3. Also nein.
    Ergebnis:
    Nein, dabei wird nicht weniger verbrannt
  6. ●28
    Ein Auto stößt 150 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 · 150 g = 1800 g
    Ergebnis:
    1800 g

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

  1. Ich beschreibe die Zusammensetzung der Luft.

    29
    Eine Kerze erlischt unter einem Glas, das Wasser steigt um etwa ein Fünftel. Misst das den Sauerstoffanteil der Luft?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Nein, die Kerze erlischt schon bei etwa 16 % Sauerstoff, und Abkühlen hebt das Wasser auch

  2. Ich weise Sauerstoff mit der Glimmspanprobe nach.

    30
    Ein Raum ist 4 m lang, 4 m breit und 2,5 m hoch. Luft enthält 21 % Sauerstoff. Bestimme: Wie viel Sauerstoff ist im Raum?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    8,4 m³

  3. Ich weise Wasserstoff mit der Knallgasprobe nach.

    31
    Bei der Elektrolyse von Wasser entstehen 40 mL Wasserstoff. Bestimme: Wie viel Gas entsteht insgesamt?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    60 mL

  4. Ich weise Kohlenstoffdioxid mit Kalkwasser nach.

    32
    Backpulver schäumt in Wasser. Es entsteht Kohlenstoffdioxid. Entscheide: Mit welcher Probe weist du es nach?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Kalkwasserprobe

  5. 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.

  6. Ich rechne Anteile in Gasgemischen aus.

    34
    Ein Zimmer enthält 100 L Luft. Wie viel Liter davon sind Stickstoff, wie viel Sauerstoff? (Luft: 78 % N2, 21 % O2)
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    78 L Stickstoff, 21 L Sauerstoff

  7. Ich erkläre die Rolle von Kohlenstoffdioxid für das Klima.

    35
    Entscheide: Senkt diese Maßnahme den Ausstoß von Kohlenstoffdioxid: Strom aus Wind statt aus Kohle?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Ja, es wird weniger verbrannt

  8. Ich beurteile Maßnahmen zur Verringerung von Emissionen.

    36
    Entscheide: Senkt diese Maßnahme den Ausstoß von Kohlenstoffdioxid: Wärmedämmung am Schulgebäude?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Ja, es wird weniger verbrannt

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

  1. 585 mL
  2. 80 mL
  3. Ja, etwa 1,2 g je Liter
  4. 98,28 m³
  5. Glimmspanprobe
  6. Zum Atmen bei Atemnot
  7. 20 mL
  8. 12 mL
  9. 10 mL
  10. Klares Kalkwasser wird milchig trüb
  11. Kalkwasserprobe
  12. Es verdrängt den Sauerstoff an der Flamme
  13. Kalkwasserprobe – Klares Kalkwasser trübt sich weiß.
  14. 780 L Stickstoff, 210 L Sauerstoff
  15. 390 L Stickstoff, 105 L Sauerstoff
  16. 78 L Stickstoff, 21 L Sauerstoff
  17. Nein, dabei wird nicht weniger verbrannt
  18. Strom aus Wind statt Kohle
  19. Ja, es wird weniger verbrannt
  20. 1040 g
  21. Ja, es wird weniger verbrannt
  22. Auch Kraftwerke und Heizungen verbrennen viel
  23. 23,4 m³
  24. 100 mL
  25. Es pfeift oder knallt beim Anzünden
  26. 0,34 L
  27. Nein, dabei wird nicht weniger verbrannt
  28. 1800 g
  29. Nein, die Kerze erlischt schon bei etwa 16 % Sauerstoff, und Abkühlen hebt das Wasser auch
  30. 8,4 m³
  31. 60 mL
  32. Kalkwasserprobe
  33. Glimmspanprobe – Ein glimmender Holzspan flammt hell auf.
  34. 78 L Stickstoff, 21 L Sauerstoff
  35. Ja, es wird weniger verbrannt
  36. Ja, es wird weniger verbrannt