Zum Inhalt springen
Anmelden

Chemie · Klasse 7 und 8 · Kapitel

Andere ZahlenÜbenBasiswissenAlle 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 100 mL Luft. Bestimme: Wie viel davon ist ungefähr Stickstoff?
Schritt für Schritt
  1. Luft: etwa 78 % Stickstoff.
  2. 100 mL · 0,78.
  3. Etwa 78 mL.
  1. Luft: etwa 78 % Stickstoff.
  2. 100 mL · 0,78.
  3. Etwa 78 mL.
Ergebnis:
78 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 Raum ist 10 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: 10 m · 6 m · 3 m = 180 m³
    Lösung zeigen
    1. Volumen: 10 m · 6 m · 3 m = 180 m³
    2. Stickstoff: 180 m³ · 78 : 100 = 140,4 m³
    Ergebnis:
    140,4 m³
  2. ●2
    Welches Gas macht den größten Teil der Luft aus?
    Lösung zeigen
    1. Luft ist ein Gemisch.
    2. Etwa vier Fünftel Stickstoff.
    3. Etwa ein Fünftel Sauerstoff.
    Ergebnis:
    Stickstoff, etwa 78 %
  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

Der glimmende Span flammt in einem Gas NICHT auf. Was weißt du jetzt?
Schritt für Schritt
  1. Der Nachweis ist negativ.
  2. Er schließt nur Sauerstoff aus.
  3. Welches Gas es ist, zeigt ein weiterer Nachweis.
  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

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
    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
  2. ●5
    Ein Kolben enthält 1000 mL Luft. Bestimme: Wie viel davon ist ungefähr Stickstoff?
    Lösung zeigen
    1. Luft: etwa 78 % Stickstoff.
    2. 1000 mL · 0,78.
    3. Etwa 780 mL.
    Ergebnis:
    780 mL
  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

Zink reagiert mit Salzsäure. 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
    Warum ist Wasserstoff in Ballons heute verboten?
    So fängst du an:
    Wasserstoff ist das leichteste Gas.
    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
  2. ●8
    Bei der Elektrolyse von Wasser entstehen 20 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 · 20 mL = 40 mL.
    Ergebnis:
    40 mL
  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

Hefe vergärt Zucker. 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

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 0,6 L aus. Ausgeatmete Luft enthält etwa 4 % Kohlenstoffdioxid. Bestimme: Wie viel Kohlenstoffdioxid atmest du in einer Minute aus?
    So fängst du an:
    Je Minute: 14 · 0,6 L = 8,4 L
    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
  2. ●11
    Wie weist du Kohlenstoffdioxid nach?
    Lösung zeigen
    1. Kohlenstoffdioxid reagiert mit Kalkwasser.
    2. Es entsteht ein weißer Stoff: Kalk.
    3. Das Kalkwasser trübt sich.
    Ergebnis:
    Kalkwasserprobe: Es trübt sich weiß
  3. ★12
    Eine Kerze brennt unter einem Trichter. 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

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.

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. ○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.
  2. ●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 100 L Luft. Wie viel Liter davon sind Stickstoff, wie viel Sauerstoff? (Luft: 78 % N2, 21 % O2)
Schritt für Schritt
  1. 1 % von 100 L sind 1 L
  2. Stickstoff: 1 L · 78 = 78 L
  3. Sauerstoff: 1 L · 21 = 21 L
  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

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

7Ich erkläre die Rolle von Kohlenstoffdioxid für das Klima.

EntdeckenFrage

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

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

Auflösung

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

MerkenTreibhauseffekt

Kohlenstoffdioxid lässt Sonnenlicht durch, hält aber Wärmestrahlung zurück.

Mehr CO₂ heißt: mehr Wärme bleibt.

BeispielKohlenstoffdioxid und Klima

Entscheide: Senkt diese Maßnahme den Ausstoß von Kohlenstoffdioxid: Weniger Fleisch in der Mensa?
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
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 9 km lang, hin und zurück wird gefahren. Bestimme: Wie viel Kohlenstoffdioxid entsteht an einem Schultag?
    So fängst du an:
    Strecke: 9 km · 2 = 18 km
    Lösung zeigen
    1. Strecke: 9 km · 2 = 18 km
    2. Kohlenstoffdioxid: 18 · 120 g = 2160 g
    Ergebnis:
    2160 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
    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
  1. Frage: Wo wird verbrannt?
  2. Kohlestrom erzeugt Kohlenstoffdioxid im Kraftwerk.
  3. Strom aus Wind und Sonne nicht.
  1. Frage: Wo wird verbrannt?
  2. Kohlestrom erzeugt Kohlenstoffdioxid im Kraftwerk.
  3. 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

  1. ○21
    Ein Auto stößt 150 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 · 150 g = 900 g
    Ergebnis:
    900 g
  2. ●22
    Ein Wald wird aufgeforstet. Was passiert mit Kohlenstoffdioxid?
    Lösung zeigen
    1. Fotosynthese: Kohlenstoffdioxid und Wasser werden zu Zucker und Sauerstoff.
    2. Der Kohlenstoff steckt dann im Holz.
    3. Wachsender Wald speichert Kohlenstoff.
    Ergebnis:
    Bäume nehmen es auf und speichern Kohlenstoff
  3. ★23
    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
    1. Strecke: 4 km · 2 = 8 km
    2. Kohlenstoffdioxid: 8 · 150 g = 1200 g
    Ergebnis:
    1200 g

Vermischte Übungen

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

Üben

  1. ●24
    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
  2. ●25
    Aus einer Sauerstoffflasche strömt Gas. 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. ●26
    Bei der Elektrolyse von Wasser entstehen 20 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. 20 mL : 2 = 10 mL.
    Ergebnis:
    10 mL
  4. ●27
    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
  5. ●28
    Welches Kriterium hilft am meisten beim Vergleich zweier Heizungen?
    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
  6. ●29
    Ein Kolben enthält 300 mL Luft. Bestimme: Wie viel davon ist ungefähr Stickstoff?
    Lösung zeigen
    1. Luft: etwa 78 % Stickstoff.
    2. 300 mL · 0,78.
    3. Etwa 234 mL.
    Ergebnis:
    234 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
    Ein Kolben enthält 400 mL Luft. Bestimme: Wie viel davon ist ungefähr Stickstoff?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    312 mL

  2. Ich weise Sauerstoff mit der Glimmspanprobe nach.

    31
    Kaliumpermanganat wird erhitzt. 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 20 mL Wasserstoff. Bestimme: Wie viel Sauerstoff entsteht dabei?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    10 mL

  4. Ich weise Kohlenstoffdioxid mit Kalkwasser nach.

    33
    Kohlenstoffdioxid sammelt sich in einem Weinkeller am Boden. Warum?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Es ist schwerer als Luft

  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 200 L Luft. Wie viel Liter davon sind Stickstoff, wie viel Sauerstoff? (Luft: 78 % N2, 21 % O2)
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    156 L Stickstoff, 42 L Sauerstoff

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

    36
    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.

    37
    Ein Elektroauto fährt ohne Auspuff. Wann spart es wirklich Kohlenstoffdioxid?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Wenn der Ladestrom aus Wind oder Sonne kommt

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. 140,4 m³
  2. Stickstoff, etwa 78 %
  3. Ja, etwa 1,2 g je Liter
  4. Es ist fünfmal mehr Sauerstoff da
  5. 780 mL
  6. Zum Atmen bei Atemnot
  7. Er bildet mit Luft explosives Knallgas
  8. 40 mL
  9. Der Wasserstoff ist mit Luft gemischt
  10. 0,34 L
  11. Kalkwasserprobe: Es trübt sich weiß
  12. Kalkwasserprobe
  13. Kalkwasserprobe – Klares Kalkwasser trübt sich weiß.
  14. Glimmspanprobe – Ein glimmender Holzspan flammt hell auf.
  15. 780 L Stickstoff, 210 L Sauerstoff
  16. 3900 L Stickstoff, 1050 L Sauerstoff
  17. 390 L Stickstoff, 105 L Sauerstoff
  18. 2160 g
  19. Es hält Wärmestrahlung zurück
  20. Weniger Ozon, mehr UV-Strahlung dringt durch
  21. 900 g
  22. Bäume nehmen es auf und speichern Kohlenstoff
  23. 1200 g
  24. 45,36 m³
  25. Glimmspanprobe
  26. 10 mL
  27. Klares Kalkwasser wird milchig trüb
  28. Kohlenstoffdioxid je erzeugter Wärme
  29. 234 mL
  30. 312 mL
  31. Glimmspanprobe
  32. 10 mL
  33. Es ist schwerer als Luft
  34. Glimmspanprobe – Ein glimmender Holzspan flammt hell auf.
  35. 156 L Stickstoff, 42 L Sauerstoff
  36. Ja, es wird weniger verbrannt
  37. Wenn der Ladestrom aus Wind oder Sonne kommt