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 6 m lang, 5 m breit und 3 m hoch. Luft enthält 21 % Sauerstoff. Bestimme: Wie viel Sauerstoff ist im Raum?

Schritt für Schritt

Volumen: 6 m · 5 m · 3 m = 90 m³
Sauerstoff: 90 m³ · 21 : 100 = 18,9 m³

Volumen: 6 m · 5 m · 3 m = 90 m³
Sauerstoff: 90 m³ · 21 : 100 = 18,9 m³

Ergebnis:

18,9 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
Hat Luft eine Masse?
So fängst du an:
Luft besteht aus Teilchen.
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
●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
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

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

Kaliumpermanganat wird erhitzt. 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
Warum flammt der Span in reinem Sauerstoff heller auf als an der Luft?
So fängst du an:
Luft: ein Fünftel Sauerstoff.
Lösung zeigen
1. Luft: ein Fünftel Sauerstoff.
2. Reiner Sauerstoff: fünfmal mehr.
3. Mehr Sauerstoff, heftigere Verbrennung.
Ergebnis:
Es ist fünfmal mehr Sauerstoff da
●5
Ein Raum ist 9 m lang, 8 m breit und 3 m hoch. Luft enthält 21 % Sauerstoff. Bestimme: Wie viel Sauerstoff ist im Raum?
Lösung zeigen
1. Volumen: 9 m · 8 m · 3 m = 216 m³
2. Sauerstoff: 216 m³ · 21 : 100 = 45,36 m³
Ergebnis:
45,36 m³
★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

Natrium reagiert mit Wasser. 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
Zink reagiert mit Salzsäure. Es entsteht Wasserstoff. 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. Wasserstoff: Knallgasprobe.
3. Nur ein positiver Nachweis bestimmt das Gas.
Ergebnis:
Knallgasprobe
●8
Warum ist Wasserstoff in Ballons heute verboten?
Lösung zeigen
1. Wasserstoff ist das leichteste Gas.
2. Er ist aber brennbar.
3. Mit Luft bildet er Knallgas.
Ergebnis:
Er bildet mit Luft explosives Knallgas
★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

Holzkohle verbrennt. Was beobachtest du beim Nachweis des entstehenden Kohlenstoffdioxids?

Schritt für Schritt

Jedes Gas hat seinen eigenen Nachweis.
Kohlenstoffdioxid: Kalkwasserprobe.
Beobachtung: Klares Kalkwasser wird milchig trüb.

Jedes Gas hat seinen eigenen Nachweis.
Kohlenstoffdioxid: Kalkwasserprobe.
Beobachtung: Klares Kalkwasser wird milchig trüb.

Ergebnis:

Klares Kalkwasser wird milchig trüb

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

○10
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?
So fängst du an:
Je Minute: 15 · 0,6 L = 9 L
Lösung zeigen
1. Je Minute: 15 · 0,6 L = 9 L
2. Kohlenstoffdioxid: 9 L · 4 : 100 = 0,36 L
Ergebnis:
0,36 L
●11
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
★12
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?
Lösung zeigen
1. Je Minute: 14 · 0,5 L = 7 L
2. Kohlenstoffdioxid: 7 L · 4 : 100 = 0,28 L
Ergebnis:
0,28 L

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.

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

○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 Sauerstoff und nenne die Beobachtung.
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.

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 5000 L Luft. Wie viel Liter davon sind Stickstoff, wie viel Sauerstoff? (Luft: 78 % N₂, 21 % O₂)

Schritt für Schritt

1 % von 5000 L sind 50 L
Stickstoff: 50 L · 78 = 3900 L
Sauerstoff: 50 L · 21 = 1050 L

1 % von 5000 L sind 50 L
Stickstoff: 50 L · 78 = 3900 L
Sauerstoff: 50 L · 21 = 1050 L

Ergebnis:

3900 L Stickstoff, 1050 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 200 L Luft. Wie viel Liter davon sind Stickstoff, wie viel Sauerstoff? (Luft: 78 % N₂, 21 % O₂)
So fängst du an:
1 % von 200 L sind 2 L
Lösung zeigen
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
●16
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
★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 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?

Schritt für Schritt

Strecke: 8 km · 2 = 16 km
Kohlenstoffdioxid: 16 · 130 g = 2080 g

Strecke: 8 km · 2 = 16 km
Kohlenstoffdioxid: 16 · 130 g = 2080 g

Ergebnis:

2080 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

○18
Ein Auto stößt 110 g Kohlenstoffdioxid je Kilometer aus. Der Schulweg ist 3 km lang, hin und zurück wird gefahren. Bestimme: Wie viel Kohlenstoffdioxid entsteht an einem Schultag?
So fängst du an:
Strecke: 3 km · 2 = 6 km
Lösung zeigen
1. Strecke: 3 km · 2 = 6 km
2. Kohlenstoffdioxid: 6 · 110 g = 660 g
Ergebnis:
660 g
●19
Ein Auto stößt 120 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
1. Strecke: 7 km · 2 = 14 km
2. Kohlenstoffdioxid: 14 · 120 g = 1680 g
Ergebnis:
1680 g
★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

Ein Elektroauto fährt ohne Auspuff. Wann spart es wirklich Kohlenstoffdioxid?

Schritt für Schritt

Frage: Wo wird verbrannt?
Kohlestrom erzeugt Kohlenstoffdioxid im Kraftwerk.
Strom aus Wind und Sonne nicht.

Frage: Wo wird verbrannt?
Kohlestrom erzeugt Kohlenstoffdioxid im Kraftwerk.
Strom aus Wind und Sonne nicht.

Ergebnis:

Wenn der Ladestrom aus Wind oder Sonne kommt

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

○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 100 g Kohlenstoffdioxid je Kilometer aus. Der Schulweg ist 9 km lang, hin und zurück wird gefahren. Bestimme: Wie viel Kohlenstoffdioxid entsteht an einem Schultag?
Lösung zeigen
1. Strecke: 9 km · 2 = 18 km
2. Kohlenstoffdioxid: 18 · 100 g = 1800 g
Ergebnis:
1800 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
Ein Kolben enthält 100 mL Luft. Bestimme: Wie viel davon ist ungefähr Sauerstoff?
Lösung zeigen
1. Luft: etwa ein Fünftel Sauerstoff.
2. 100 mL : 5.
3. Etwa 20 mL.
Ergebnis:
20 mL
●25
Bei der Elektrolyse von Wasser entstehen 9 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 · 9 mL = 18 mL.
Ergebnis:
18 mL
●26
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
●27
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
1. Strecke: 5 km · 2 = 10 km
2. Kohlenstoffdioxid: 10 · 110 g = 1100 g
Ergebnis:
1100 g
●28
Ein Kolben enthält 250 mL Luft. Bestimme: Wie viel davon ist ungefähr Stickstoff?
Lösung zeigen
1. Luft: etwa 78 % Stickstoff.
2. 250 mL · 0,78.
3. Etwa 195 mL.
Ergebnis:
195 mL
★29
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

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 400 mL Luft. Bestimme: Wie viel davon ist ungefähr Stickstoff?
Lösung zeigen
Ergebnis:
312 mL
Ich weise Sauerstoff mit der Glimmspanprobe nach.
31
Warum flammt der Span in reinem Sauerstoff heller auf als an der Luft?
Lösung zeigen
Ergebnis:
Es ist fünfmal mehr Sauerstoff da
Ich weise Wasserstoff mit der Knallgasprobe nach.
32
Wie weist du Wasserstoff nach?
Lösung zeigen
Ergebnis:
Knallgasprobe: Es pfeift oder knallt
Ich weise Kohlenstoffdioxid mit Kalkwasser nach.
33
Eine Mineralwasserflasche wird geöffnet. Was beobachtest du beim Nachweis des entstehenden Kohlenstoffdioxids?
Lösung zeigen
Ergebnis:
Klares Kalkwasser wird milchig trüb
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 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
Ich erkläre die Rolle von Kohlenstoffdioxid für das Klima.
36
Entscheide: Senkt diese Maßnahme den Ausstoß von Kohlenstoffdioxid: Weniger Fleisch in der Mensa?
Lösung zeigen
Ergebnis:
Ja, es wird weniger verbrannt
Ich beurteile Maßnahmen zur Verringerung von Emissionen.
37
Ein Auto stößt 150 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
Ergebnis:
1200 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

Ja, etwa 1,2 g je Liter
31,2 m³
Ein Gemisch
Es ist fünfmal mehr Sauerstoff da
45,36 m³
Zum Atmen bei Atemnot
Knallgasprobe
Er bildet mit Luft explosives Knallgas
Der Wasserstoff ist mit Luft gemischt
0,36 L
Kalkwasserprobe
0,28 L
Knallgasprobe – Es gibt einen pfeifenden bis bellenden Knall.
Glimmspanprobe – Ein glimmender Holzspan flammt hell auf.
156 L Stickstoff, 42 L Sauerstoff
780 L Stickstoff, 210 L Sauerstoff
78 L Stickstoff, 21 L Sauerstoff
660 g
1680 g
Weniger Ozon, mehr UV-Strahlung dringt durch
Kohlenstoffdioxid je erzeugter Wärme
1800 g
Auch Kraftwerke und Heizungen verbrennen viel
20 mL
18 mL
Strom aus Wind statt Kohle
1100 g
195 mL
Es verdrängt den Sauerstoff an der Flamme
312 mL
Es ist fünfmal mehr Sauerstoff da
Knallgasprobe: Es pfeift oder knallt
Klares Kalkwasser wird milchig trüb
Glimmspanprobe – Ein glimmender Holzspan flammt hell auf.
780 L Stickstoff, 210 L Sauerstoff
Ja, es wird weniger verbrannt
1200 g