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

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

Schritt für Schritt

Volumen: 8 m · 5 m · 2,5 m = 100 m³
Sauerstoff: 100 m³ · 21 : 100 = 21 m³

Volumen: 8 m · 5 m · 2,5 m = 100 m³
Sauerstoff: 100 m³ · 21 : 100 = 21 m³

Ergebnis:

21 m³

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 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
●2
Ein Raum ist 4 m lang, 4 m breit und 2,5 m hoch. Luft enthält 78 % Stickstoff. Bestimme: Wie viel Stickstoff ist im Raum?
Lösung zeigen
1. Volumen: 4 m · 4 m · 2,5 m = 40 m³
2. Stickstoff: 40 m³ · 78 : 100 = 31,2 m³
Ergebnis:
31,2 m³
★3
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
1. Volumen: 4 m · 4 m · 2,5 m = 40 m³
2. Sauerstoff: 40 m³ · 21 : 100 = 8,4 m³
Ergebnis:
8,4 m³

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

Am Pluspol der Wasserelektrolyse. Es entsteht Sauerstoff. Entscheide: Mit welcher Probe weist du es nach?

Schritt für Schritt

Jedes Gas hat seinen eigenen Nachweis.
Sauerstoff: Glimmspanprobe.
Nur ein positiver Nachweis bestimmt das Gas.

Jedes Gas hat seinen eigenen Nachweis.
Sauerstoff: Glimmspanprobe.
Nur ein positiver Nachweis bestimmt das Gas.

Ergebnis:

Glimmspanprobe

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
Grüne Blätter stehen in Wasser im Sonnenlicht. Es entsteht Sauerstoff. Entscheide: Mit welcher Probe weist du es nach?
So fängst du an:
Jedes Gas hat seinen eigenen Nachweis.
Lösung zeigen
1. Jedes Gas hat seinen eigenen Nachweis.
2. Sauerstoff: Glimmspanprobe.
3. Nur ein positiver Nachweis bestimmt das Gas.
Ergebnis:
Glimmspanprobe
●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
★6
Kaliumpermanganat wird erhitzt. 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

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 10 mL Sauerstoff. Bestimme: Wie viel Wasserstoff entsteht dabei?

Schritt für Schritt

H₂O: doppelt so viele H wie O.
Volumen Wasserstoff zu Sauerstoff: 2 : 1.
2 · 10 mL = 20 mL.

H₂O: doppelt so viele H wie O.
Volumen Wasserstoff zu Sauerstoff: 2 : 1.
2 · 10 mL = 20 mL.

Ergebnis:

20 mL

AchtungReaktion als Mischen gedeutet

So nicht

Was entsteht, wenn Wasserstoff verbrennt → Kohlenstoffdioxid

So richtig

Was entsteht, wenn Wasserstoff verbrennt → Wasser

Prüfe das Produkt mit einer Eigenschaft des Ausgangsstoffs, zum Beispiel mit dem Magneten.

ÜbenJetzt du

○7
Was entsteht, wenn Wasserstoff verbrennt?
So fängst du an:
Edukte: Wasserstoff und Sauerstoff.
Lösung zeigen
1. Edukte: Wasserstoff und Sauerstoff.
2. Produkt: ein Oxid des Wasserstoffs.
3. Das ist Wasser.
Ergebnis:
Wasser
●8
Bei der Elektrolyse von Wasser entstehen 16 mL Wasserstoff. Bestimme: Wie viel Gas entsteht insgesamt?
Lösung zeigen
1. Sauerstoff in mL: 16 : 2 = 8
2. Zusammen in mL: 16 + 8 = 24
Ergebnis:
24 mL
★9
Bei der Elektrolyse von Wasser entstehen 8 mL Wasserstoff. Bestimme: Wie viel Gas entsteht insgesamt?
Lösung zeigen
1. Sauerstoff in mL: 8 : 2 = 4
2. Zusammen in mL: 8 + 4 = 12
Ergebnis:
12 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. Es entsteht Kohlenstoffdioxid. Entscheide: Mit welcher Probe weist du es nach?

Schritt für Schritt

Jedes Gas hat seinen eigenen Nachweis.
Kohlenstoffdioxid: Kalkwasserprobe.
Nur ein positiver Nachweis bestimmt das Gas.

Jedes Gas hat seinen eigenen Nachweis.
Kohlenstoffdioxid: Kalkwasserprobe.
Nur ein positiver Nachweis bestimmt das Gas.

Ergebnis:

Kalkwasserprobe

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
In Ruhe atmest du 16-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: 16 · 0,5 L = 8 L
Lösung zeigen
1. Je Minute: 16 · 0,5 L = 8 L
2. Kohlenstoffdioxid: 8 L · 4 : 100 = 0,32 L
Ergebnis:
0,32 L
●11
Kohlenstoffdioxid sammelt sich in einem Weinkeller am Boden. Warum?
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
★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 Sauerstoff und nenne die Beobachtung.

Schritt für Schritt

Nachweis: Glimmspanprobe
Beobachtung: Ein glimmender Holzspan flammt hell auf.
Negativ heißt nur: nicht Sauerstoff. Nicht: es ist Wasserstoff.

Nachweis: Glimmspanprobe
Beobachtung: Ein glimmender Holzspan flammt hell auf.
Negativ heißt nur: nicht Sauerstoff. Nicht: es ist Wasserstoff.

Ergebnis:

Glimmspanprobe – Ein glimmender Holzspan flammt hell auf.

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 Wasserstoff und nenne die Beobachtung.
So fängst du an:
Nachweis: Knallgasprobe
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.
●14
Ein farbloses Gas soll bestimmt werden. Beschreibe den Nachweis für Kohlenstoffdioxid und nenne die Beobachtung.
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 % 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 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
●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
★17
Ein Zimmer enthält 1000 L Luft. Wie viel Liter davon sind Stickstoff, wie viel Sauerstoff? (Luft: 78 % N₂, 21 % O₂)
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

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 100 g Kohlenstoffdioxid je Kilometer aus. Der Schulweg ist 5 km lang, hin und zurück wird gefahren. Bestimme: Wie viel Kohlenstoffdioxid entsteht an einem Schultag?

Schritt für Schritt

Strecke: 5 km · 2 = 10 km
Kohlenstoffdioxid: 10 · 100 g = 1000 g

Strecke: 5 km · 2 = 10 km
Kohlenstoffdioxid: 10 · 100 g = 1000 g

Ergebnis:

1000 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 100 g Kohlenstoffdioxid je Kilometer aus. Der Schulweg ist 8 km lang, hin und zurück wird gefahren. Bestimme: Wie viel Kohlenstoffdioxid entsteht an einem Schultag?
So fängst du an:
Strecke: 8 km · 2 = 16 km
Lösung zeigen
1. Strecke: 8 km · 2 = 16 km
2. Kohlenstoffdioxid: 16 · 100 g = 1600 g
Ergebnis:
1600 g
●19
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
★20
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

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 140 g Kohlenstoffdioxid je Kilometer aus. Der Schulweg ist 4 km lang, hin und zurück wird gefahren. Bestimme: Wie viel Kohlenstoffdioxid entsteht an einem Schultag?

Schritt für Schritt

Strecke: 4 km · 2 = 8 km
Kohlenstoffdioxid: 8 · 140 g = 1120 g

Strecke: 4 km · 2 = 8 km
Kohlenstoffdioxid: 8 · 140 g = 1120 g

Ergebnis:

1120 g

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
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
★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
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
●25
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
●26
Hefe vergärt Zucker. 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
●27
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
●28
Ein Auto stößt 110 g Kohlenstoffdioxid je Kilometer aus. Der Schulweg ist 4 km lang, hin und zurück wird gefahren. Bestimme: Wie viel Kohlenstoffdioxid entsteht an einem Schultag?
Lösung zeigen
1. Strecke: 4 km · 2 = 8 km
2. Kohlenstoffdioxid: 8 · 110 g = 880 g
Ergebnis:
880 g
●29
Eine Kerze erlischt unter einem Glas, das Wasser steigt um etwa ein Fünftel. Misst das den Sauerstoffanteil der Luft?
Lösung zeigen
1. Die Kerze verbraucht Sauerstoff, erlischt aber bei etwa 16 %.
2. Beim Abkühlen zieht sich das Gas zusammen, das Wasser steigt mit.
3. Gemessen wird besser mit Stahlwolle: Sie rostet und verbraucht den Sauerstoff ganz.
Ergebnis:
Nein, die Kerze erlischt schon bei etwa 16 % Sauerstoff, und Abkühlen hebt das Wasser auch

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.
30
Ein Kolben enthält 2000 mL Luft. Bestimme: Wie viel davon ist ungefähr Sauerstoff?
Lösung zeigen
Ergebnis:
400 mL
Ich weise Sauerstoff mit der Glimmspanprobe nach.
31
Ein Raum ist 7 m lang, 6 m breit und 3 m hoch. Luft enthält 21 % Sauerstoff. Bestimme: Wie viel Sauerstoff ist im Raum?
Lösung zeigen
Ergebnis:
26,46 m³
Ich weise Wasserstoff mit der Knallgasprobe nach.
32
Am Minuspol der Wasserelektrolyse. Es entsteht Wasserstoff. Entscheide: Mit welcher Probe weist du es nach?
Lösung zeigen
Ergebnis:
Knallgasprobe
Ich weise Kohlenstoffdioxid mit Kalkwasser nach.
33
Kohlenstoffdioxid sammelt sich in einem Weinkeller am Boden. Warum?
Lösung zeigen
Ergebnis:
Es ist schwerer als Luft
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.
Ich rechne Anteile in Gasgemischen aus.
35
Ein Zimmer enthält 500 L Luft. Wie viel Liter davon sind Stickstoff, wie viel Sauerstoff? (Luft: 78 % N₂, 21 % O₂)
Lösung zeigen
Ergebnis:
390 L Stickstoff, 105 L Sauerstoff
Ich erkläre die Rolle von Kohlenstoffdioxid für das Klima.
36
Ein Auto stößt 130 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
Ergebnis:
2080 g
Ich beurteile Maßnahmen zur Verringerung von Emissionen.
37
Entscheide: Senkt diese Maßnahme den Ausstoß von Kohlenstoffdioxid: Mehr Kalkwasser im Labor herstellen?
Lösung zeigen
Ergebnis:
Nein, dabei wird nicht 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

78 m³
31,2 m³
8,4 m³
Glimmspanprobe
Glimmspanprobe: Der Span flammt auf
Ein glimmender Span flammt hell auf
Wasser
24 mL
12 mL
0,32 L
Es ist schwerer als Luft
Es verdrängt den Sauerstoff an der Flamme
Knallgasprobe – Es gibt einen pfeifenden bis bellenden Knall.
Kalkwasserprobe – Klares Kalkwasser trübt sich weiß.
3900 L Stickstoff, 1050 L Sauerstoff
78 L Stickstoff, 21 L Sauerstoff
780 L Stickstoff, 210 L Sauerstoff
1600 g
1560 g
Nein, dabei wird nicht weniger verbrannt
Kohlenstoffdioxid je erzeugter Wärme
Ja, es wird weniger verbrannt
Auch Kraftwerke und Heizungen verbrennen viel
Ein Gemisch
18,9 m³
Kalkwasserprobe
Strom aus Wind statt Kohle
880 g
Nein, die Kerze erlischt schon bei etwa 16 % Sauerstoff, und Abkühlen hebt das Wasser auch
400 mL
26,46 m³
Knallgasprobe
Es ist schwerer als Luft
Glimmspanprobe – Ein glimmender Holzspan flammt hell auf.
390 L Stickstoff, 105 L Sauerstoff
2080 g
Nein, dabei wird nicht weniger verbrannt