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Chemie · Klasse 7 und 8 · Kapitel

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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

Welches Gas macht den größten Teil der Luft aus?
Schritt für Schritt
  1. Luft ist ein Gemisch.
  2. Etwa vier Fünftel Stickstoff.
  3. Etwa ein Fünftel Sauerstoff.
  1. Luft ist ein Gemisch.
  2. Etwa vier Fünftel Stickstoff.
  3. Etwa ein Fünftel Sauerstoff.
Ergebnis:
Stickstoff, etwa 78 %

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 Raum ist 7 m lang, 6 m breit und 3 m hoch. Luft enthält 21 % Sauerstoff. Bestimme: Wie viel Sauerstoff 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. Sauerstoff: 126 m³ · 21 : 100 = 26,46 m³
    Ergebnis:
    26,46 m³
  2. ●2
    Ein Kolben enthält 750 mL Luft. Bestimme: Wie viel davon ist ungefähr Stickstoff?
    Lösung zeigen
    1. Luft: etwa 78 % Stickstoff.
    2. 750 mL · 0,78.
    3. Etwa 585 mL.
    Ergebnis:
    585 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 200 mL Luft. Bestimme: Wie viel davon ist ungefähr Sauerstoff?
Schritt für Schritt
  1. Luft: etwa ein Fünftel Sauerstoff.
  2. 200 mL : 5.
  3. Etwa 40 mL.
  1. Luft: etwa ein Fünftel Sauerstoff.
  2. 200 mL : 5.
  3. Etwa 40 mL.
Ergebnis:
40 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 Kolben enthält 1500 mL Luft. Bestimme: Wie viel davon ist ungefähr Sauerstoff?
    So fängst du an:
    Luft: etwa ein Fünftel Sauerstoff.
    Lösung zeigen
    1. Luft: etwa ein Fünftel Sauerstoff.
    2. 1500 mL : 5.
    3. Etwa 300 mL.
    Ergebnis:
    300 mL
  2. ●5
    Wie weist du Sauerstoff nach?
    Lösung zeigen
    1. Sauerstoff unterhält die Verbrennung.
    2. Ein glimmender Span bekommt mehr Sauerstoff.
    3. Er flammt hell auf.
    Ergebnis:
    Glimmspanprobe: Der Span flammt auf
  3. ★6
    Ein Raum ist 6 m lang, 5 m breit und 3 m hoch. Luft enthält 78 % Stickstoff. Bestimme: Wie viel Stickstoff ist im Raum?
    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

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

Bei der Elektrolyse von Wasser entstehen 7 mL Sauerstoff. Bestimme: Wie viel Wasserstoff entsteht dabei?
Schritt für Schritt
  1. H₂O: doppelt so viele H wie O.
  2. Volumen Wasserstoff zu Sauerstoff: 2 : 1.
  3. 2 · 7 mL = 14 mL.
  1. H₂O: doppelt so viele H wie O.
  2. Volumen Wasserstoff zu Sauerstoff: 2 : 1.
  3. 2 · 7 mL = 14 mL.
Ergebnis:
14 mL

AchtungWasser als Gemisch aus Wasserstoff und Sauerstoff

So nicht
Im Wasser sind Wasserstoff und Sauerstoff gemischt.
So richtig
Wasser ist eine Verbindung. Wasserstoff und Sauerstoff entstehen erst bei der Zerlegung.

Prüfe die Eigenschaften: Löscht Wasser oder brennt es? Und Wasserstoff?

ÜbenJetzt du

  1. ○7
    Wie weist du Wasserstoff nach?
    So fängst du an:
    Wasserstoff ist brennbar.
    Lösung zeigen
    1. Wasserstoff ist brennbar.
    2. Ein kleines Reagenzglas an die Flamme halten.
    3. Pfeifender Knall: Wasserstoff.
    Ergebnis:
    Knallgasprobe: Es pfeift oder knallt
  2. ●8
    Calcium reagiert mit Wasser. Es entsteht Wasserstoff. Entscheide: Mit welcher Probe weist du es nach?
    Lösung zeigen
    1. Jedes Gas hat seinen eigenen Nachweis.
    2. Wasserstoff: Knallgasprobe.
    3. Nur ein positiver Nachweis bestimmt das Gas.
    Ergebnis:
    Knallgasprobe
  3. ★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 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?
Schritt für Schritt
  1. Je Minute: 14 · 0,6 L = 8,4 L
  2. Kohlenstoffdioxid: 8,4 L · 4 : 100 = 0,34 L
  1. Je Minute: 14 · 0,6 L = 8,4 L
  2. Kohlenstoffdioxid: 8,4 L · 4 : 100 = 0,34 L
Ergebnis:
0,34 L

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

  1. ○10
    In Ruhe atmest du 14-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?
    So fängst du an:
    Je Minute: 14 · 0,5 L = 7 L
    Lösung zeigen
    1. Je Minute: 14 · 0,5 L = 7 L
    2. Kohlenstoffdioxid: 7 L · 4 : 100 = 0,28 L
    Ergebnis:
    0,28 L
  2. ●11
    Kalk reagiert mit Essig. Was beobachtest du beim Nachweis des entstehenden Kohlenstoffdioxids?
    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
  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 Kohlenstoffdioxid und nenne die Beobachtung.
Schritt für Schritt
  1. Nachweis: Kalkwasserprobe
  2. Beobachtung: Klares Kalkwasser trübt sich weiß.
  3. Negativ heißt nur: nicht Kohlenstoffdioxid. Nicht: es ist Sauerstoff.
  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.

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. ○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.
  2. ●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. 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. ○15
    Ein Zimmer enthält 5000 L Luft. Wie viel Liter davon sind Stickstoff, wie viel Sauerstoff? (Luft: 78 % N2, 21 % O2)
    So fängst du an:
    1 % von 5000 L sind 50 L
    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
  2. ●16
    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. ★17
    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

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

AchtungTreibhauseffekt und Ozonloch verwechselt

So nicht
Wie verstärkt Kohlenstoffdioxid den Treibhauseffekt → Es macht Löcher in die Ozonschicht
So richtig
Wie verstärkt Kohlenstoffdioxid den Treibhauseffekt → Es hält Wärmestrahlung zurück

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

ÜbenJetzt du

  1. ○18
    Ein Auto stößt 120 g Kohlenstoffdioxid je Kilometer aus. Der Schulweg ist 12 km lang, hin und zurück wird gefahren. Bestimme: Wie viel Kohlenstoffdioxid entsteht an einem Schultag?
    So fängst du an:
    Strecke: 12 km · 2 = 24 km
    Lösung zeigen
    1. Strecke: 12 km · 2 = 24 km
    2. Kohlenstoffdioxid: 24 · 120 g = 2880 g
    Ergebnis:
    2880 g
  2. ●19
    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
  3. ★20
    Entscheide: Senkt diese Maßnahme den Ausstoß von Kohlenstoffdioxid: Die Heizung um ein Grad senken?
    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

Ein Auto stößt 110 g Kohlenstoffdioxid je Kilometer aus. Der Schulweg ist 9 km lang, hin und zurück wird gefahren. Bestimme: Wie viel Kohlenstoffdioxid entsteht an einem Schultag?
Schritt für Schritt
  1. Strecke: 9 km · 2 = 18 km
  2. Kohlenstoffdioxid: 18 · 110 g = 1980 g
  1. Strecke: 9 km · 2 = 18 km
  2. Kohlenstoffdioxid: 18 · 110 g = 1980 g
Ergebnis:
1980 g

AchtungGase haben keine Masse

So nicht
Der Sauerstoff aus der Luft wiegt nichts.
So richtig
Ein Liter Luft wiegt etwa 1,2 g. Sauerstoff hat Masse wie jeder Stoff.

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

ÜbenJetzt du

  1. ○21
    Ein Auto stößt 120 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 · 120 g = 1200 g
    Ergebnis:
    1200 g
  2. ●22
    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
  3. ★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

  1. ●24
    Ein Raum ist 6 m lang, 5 m breit und 3 m hoch. Luft enthält 21 % Sauerstoff. Bestimme: Wie viel Sauerstoff ist im Raum?
    Lösung zeigen
    1. Volumen: 6 m · 5 m · 3 m = 90 m³
    2. Sauerstoff: 90 m³ · 21 : 100 = 18,9 m³
    Ergebnis:
    18,9 m³
  2. ●25
    Der glimmende Span flammt in einem Gas NICHT auf. Was weißt du jetzt?
    Lösung zeigen
    1. Der Nachweis ist negativ.
    2. Er schließt nur Sauerstoff aus.
    3. Welches Gas es ist, zeigt ein weiterer Nachweis.
    Ergebnis:
    Es ist kein reiner Sauerstoff
  3. ●26
    Eine Mineralwasserflasche wird geöffnet. Was beobachtest du beim Nachweis des entstehenden Kohlenstoffdioxids?
    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
  4. ●27
    Ein Auto stößt 120 g Kohlenstoffdioxid je Kilometer aus. Der Schulweg ist 8 km lang, hin und zurück wird gefahren. Bestimme: Wie viel Kohlenstoffdioxid entsteht an einem Schultag?
    Lösung zeigen
    1. Strecke: 8 km · 2 = 16 km
    2. Kohlenstoffdioxid: 16 · 120 g = 1920 g
    Ergebnis:
    1920 g
  5. ●28
    Entscheide: Senkt diese Maßnahme den Ausstoß von Kohlenstoffdioxid: Wärmedämmung am Schulgebäude?
    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
  6. ●29
    Ein Kolben enthält 200 mL Luft. Bestimme: Wie viel davon ist ungefähr Stickstoff?
    Lösung zeigen
    1. Luft: etwa 78 % Stickstoff.
    2. 200 mL · 0,78.
    3. Etwa 156 mL.
    Ergebnis:
    156 mL

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.

    30
    Ist Luft ein Element, eine Verbindung oder ein Gemisch?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Ein Gemisch

  2. Ich weise Sauerstoff mit der Glimmspanprobe nach.

    31
    Grüne Blätter stehen in Wasser im Sonnenlicht. Es entsteht Sauerstoff. Entscheide: Mit welcher Probe weist du es nach?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Glimmspanprobe

  3. Ich weise Wasserstoff mit der Knallgasprobe nach.

    32
    Bei der Elektrolyse von Wasser entstehen 24 mL Wasserstoff. Bestimme: Wie viel Gas entsteht insgesamt?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    36 mL

  4. Ich weise Kohlenstoffdioxid mit Kalkwasser nach.

    33
    Wie weist du Kohlenstoffdioxid nach?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Kalkwasserprobe: Es trübt sich weiß

  5. Ich beschreibe Eigenschaften und Verwendung wichtiger Gase.

    34
    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.

    35
    Ein Zimmer enthält 1000 L Luft. Wie viel Liter davon sind Stickstoff, wie viel Sauerstoff? (Luft: 78 % N2, 21 % O2)
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    780 L Stickstoff, 210 L Sauerstoff

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

    36
    Ein Auto stößt 110 g Kohlenstoffdioxid je Kilometer aus. Der Schulweg ist 5 km lang, hin und zurück wird gefahren. Bestimme: Wie viel Kohlenstoffdioxid entsteht an einem Schultag?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    1100 g

  8. Ich beurteile Maßnahmen zur Verringerung von Emissionen.

    37
    Ein Auto stößt 100 g Kohlenstoffdioxid je Kilometer aus. Der Schulweg ist 7 km lang, hin und zurück wird gefahren. Bestimme: Wie viel Kohlenstoffdioxid entsteht an einem Schultag?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    1400 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

  1. 26,46 m³
  2. 585 mL
  3. Ja, etwa 1,2 g je Liter
  4. 300 mL
  5. Glimmspanprobe: Der Span flammt auf
  6. 70,2 m³
  7. Knallgasprobe: Es pfeift oder knallt
  8. Knallgasprobe
  9. Der Wasserstoff ist mit Luft gemischt
  10. 0,28 L
  11. Klares Kalkwasser wird milchig trüb
  12. Es verdrängt den Sauerstoff an der Flamme
  13. Glimmspanprobe – Ein glimmender Holzspan flammt hell auf.
  14. Knallgasprobe – Es gibt einen pfeifenden bis bellenden Knall.
  15. 3900 L Stickstoff, 1050 L Sauerstoff
  16. 390 L Stickstoff, 105 L Sauerstoff
  17. 78 L Stickstoff, 21 L Sauerstoff
  18. 2880 g
  19. Es hält Wärmestrahlung zurück
  20. Ja, es wird weniger verbrannt
  21. 1200 g
  22. Ja, es wird weniger verbrannt
  23. Auch Kraftwerke und Heizungen verbrennen viel
  24. 18,9 m³
  25. Es ist kein reiner Sauerstoff
  26. Klares Kalkwasser wird milchig trüb
  27. 1920 g
  28. Ja, es wird weniger verbrannt
  29. 156 mL
  30. Ein Gemisch
  31. Glimmspanprobe
  32. 36 mL
  33. Kalkwasserprobe: Es trübt sich weiß
  34. Glimmspanprobe – Ein glimmender Holzspan flammt hell auf.
  35. 780 L Stickstoff, 210 L Sauerstoff
  36. 1100 g
  37. 1400 g