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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

Ein Kolben enthält 400 mL Luft. Bestimme: Wie viel davon ist ungefähr Stickstoff?
Schritt für Schritt
  1. Luft: etwa 78 % Stickstoff.
  2. 400 mL · 0,78.
  3. Etwa 312 mL.
  1. Luft: etwa 78 % Stickstoff.
  2. 400 mL · 0,78.
  3. Etwa 312 mL.
Ergebnis:
312 mL

AchtungLuft und Klima: Anteile und Ursachen verwechselt

So nicht
Luft besteht vor allem aus Sauerstoff
So richtig
Luft = 78 % Stickstoff + 21 % Sauerstoff + 1 % andere Gase

Luft ist vor allem Stickstoff. Treibhauseffekt und Ozonloch sind zwei verschiedene Dinge.

ÜbenJetzt du

  1. ○1
    Ein Kolben enthält 1000 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. 1000 mL : 5.
    3. Etwa 200 mL.
    Ergebnis:
    200 mL
  2. ●2
    Ein Kolben enthält 250 mL Luft. Bestimme: Wie viel davon ist ungefähr Sauerstoff?
    Lösung zeigen
    1. Luft: etwa ein Fünftel Sauerstoff.
    2. 250 mL : 5.
    3. Etwa 50 mL.
    Ergebnis:
    50 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 Raum ist 4 m lang, 5 m breit und 2,5 m hoch. Luft enthält 21 % Sauerstoff. Bestimme: Wie viel Sauerstoff ist im Raum?
Schritt für Schritt
  1. Volumen: 4 m · 5 m · 2,5 m = 50 m³
  2. Sauerstoff: 50 m³ · 21 : 100 = 10,5 m³
  1. Volumen: 4 m · 5 m · 2,5 m = 50 m³
  2. Sauerstoff: 50 m³ · 21 : 100 = 10,5 m³
Ergebnis:
10,5 m³

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 500 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. 500 mL : 5.
    3. Etwa 100 mL.
    Ergebnis:
    100 mL
  2. ●5
    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. ★6
    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

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

Magnesium reagiert mit Essig. Was beobachtest du beim Nachweis des entstehenden Wasserstoffs?
Schritt für Schritt
  1. Jedes Gas hat seinen eigenen Nachweis.
  2. Wasserstoff: Knallgasprobe.
  3. Beobachtung: Es pfeift oder knallt beim Anzünden.
  1. Jedes Gas hat seinen eigenen Nachweis.
  2. Wasserstoff: Knallgasprobe.
  3. Beobachtung: Es pfeift oder knallt beim Anzünden.
Ergebnis:
Es pfeift oder knallt beim Anzünden

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
    Zink reagiert mit Salzsäure. Was beobachtest du beim Nachweis des entstehenden Wasserstoffs?
    So fängst du an:
    Jedes Gas hat seinen eigenen Nachweis.
    Lösung zeigen
    1. Jedes Gas hat seinen eigenen Nachweis.
    2. Wasserstoff: Knallgasprobe.
    3. Beobachtung: Es pfeift oder knallt beim Anzünden.
    Ergebnis:
    Es pfeift oder knallt beim Anzünden
  2. ●8
    Bei der Elektrolyse von Wasser entstehen 20 mL Wasserstoff. Bestimme: Wie viel Gas entsteht insgesamt?
    Lösung zeigen
    1. Sauerstoff in mL: 20 : 2 = 10
    2. Zusammen in mL: 20 + 10 = 30
    Ergebnis:
    30 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

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?
Schritt für Schritt
  1. Je Minute: 16 · 0,5 L = 8 L
  2. Kohlenstoffdioxid: 8 L · 4 : 100 = 0,32 L
  1. Je Minute: 16 · 0,5 L = 8 L
  2. Kohlenstoffdioxid: 8 L · 4 : 100 = 0,32 L
Ergebnis:
0,32 L

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

  1. ○10
    In Ruhe atmest du 15-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: 15 · 0,5 L = 7,5 L
    Lösung zeigen
    1. Je Minute: 15 · 0,5 L = 7,5 L
    2. Kohlenstoffdioxid: 7,5 L · 4 : 100 = 0,3 L
    Ergebnis:
    0,3 L
  2. ●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
  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.

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. ○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 500 L Luft. Wie viel Liter davon sind Stickstoff, wie viel Sauerstoff? (Luft: 78 % N2, 21 % O2)
Schritt für Schritt
  1. 1 % von 500 L sind 5 L
  2. Stickstoff: 5 L · 78 = 390 L
  3. Sauerstoff: 5 L · 21 = 105 L
  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

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 100 L Luft. Wie viel Liter davon sind Stickstoff, wie viel Sauerstoff? (Luft: 78 % N2, 21 % O2)
    So fängst du an:
    1 % von 100 L sind 1 L
    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
  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 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 120 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
  1. Strecke: 4 km · 2 = 8 km
  2. Kohlenstoffdioxid: 8 · 120 g = 960 g
  1. Strecke: 4 km · 2 = 8 km
  2. Kohlenstoffdioxid: 8 · 120 g = 960 g
Ergebnis:
960 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

  1. ○18
    Ein Auto stößt 140 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 · 140 g = 2520 g
    Ergebnis:
    2520 g
  2. ●19
    Entscheide: Senkt diese Maßnahme den Ausstoß von Kohlenstoffdioxid: Mit dem Rad statt mit dem Auto fahren?
    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. ★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 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
  1. Strecke: 8 km · 2 = 16 km
  2. Kohlenstoffdioxid: 16 · 130 g = 2080 g
  1. Strecke: 8 km · 2 = 16 km
  2. Kohlenstoffdioxid: 16 · 130 g = 2080 g
Ergebnis:
2080 g

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 110 g Kohlenstoffdioxid je Kilometer aus. Der Schulweg ist 7 km lang, hin und zurück wird gefahren. Bestimme: Wie viel Kohlenstoffdioxid entsteht an einem Schultag?
    So fängst du an:
    Strecke: 7 km · 2 = 14 km
    Lösung zeigen
    1. Strecke: 7 km · 2 = 14 km
    2. Kohlenstoffdioxid: 14 · 110 g = 1540 g
    Ergebnis:
    1540 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 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
  2. ●25
    Grüne Blätter stehen in Wasser im Sonnenlicht. 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
  3. ●26
    Eisen reagiert mit verdünnter Salzsäure. 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
  4. ●27
    Entscheide: Senkt diese Maßnahme den Ausstoß von Kohlenstoffdioxid: Eine Wärmepumpe statt einer Ölheizung?
    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
  5. ●28
    Entscheide: Senkt diese Maßnahme den Ausstoß von Kohlenstoffdioxid: Sonnencreme mit hohem Lichtschutz?
    Lösung zeigen
    1. Frage: Wird weniger Kohle, Öl oder Gas verbrannt?
    2. Hier nicht – die Maßnahme betrifft etwas anderes.
    3. Also nein.
    Ergebnis:
    Nein, dabei wird nicht weniger verbrannt
  6. ●29
    Ein Raum ist 9 m lang, 8 m breit und 3 m hoch. Luft enthält 78 % Stickstoff. Bestimme: Wie viel Stickstoff ist im Raum?
    Lösung zeigen
    1. Volumen: 9 m · 8 m · 3 m = 216 m³
    2. Stickstoff: 216 m³ · 78 : 100 = 168,48 m³
    Ergebnis:
    168,48 m³

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

  2. Ich weise Sauerstoff mit der Glimmspanprobe nach.

    31
    Wie weist du Sauerstoff nach?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Glimmspanprobe: Der Span flammt auf

  3. Ich weise Wasserstoff mit der Knallgasprobe nach.

    32
    Magnesium reagiert mit Essig. Es entsteht Wasserstoff. Entscheide: Mit welcher Probe weist du es nach?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Knallgasprobe

  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
    Entscheide: Senkt diese Maßnahme den Ausstoß von Kohlenstoffdioxid: Die Heizung um ein Grad senken?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Ja, es wird weniger verbrannt

  8. Ich beurteile Maßnahmen zur Verringerung von Emissionen.

    37
    Welches Kriterium hilft am meisten beim Vergleich zweier Heizungen?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Kohlenstoffdioxid je erzeugter Wärme

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. 200 mL
  2. 50 mL
  3. Ja, etwa 1,2 g je Liter
  4. 100 mL
  5. Es ist kein reiner Sauerstoff
  6. Glimmspanprobe
  7. Es pfeift oder knallt beim Anzünden
  8. 30 mL
  9. Der Wasserstoff ist mit Luft gemischt
  10. 0,3 L
  11. Es ist schwerer als Luft
  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. 78 L Stickstoff, 21 L Sauerstoff
  16. 3900 L Stickstoff, 1050 L Sauerstoff
  17. 780 L Stickstoff, 210 L Sauerstoff
  18. 2520 g
  19. Ja, es wird weniger verbrannt
  20. Weniger Ozon, mehr UV-Strahlung dringt durch
  21. 1540 g
  22. Ja, es wird weniger verbrannt
  23. Auch Kraftwerke und Heizungen verbrennen viel
  24. 585 mL
  25. Ein glimmender Span flammt hell auf
  26. Knallgasprobe
  27. Ja, es wird weniger verbrannt
  28. Nein, dabei wird nicht weniger verbrannt
  29. 168,48 m³
  30. 21 m³
  31. Glimmspanprobe: Der Span flammt auf
  32. Knallgasprobe
  33. Kalkwasserprobe: Es trübt sich weiß
  34. Glimmspanprobe – Ein glimmender Holzspan flammt hell auf.
  35. 780 L Stickstoff, 210 L Sauerstoff
  36. Ja, es wird weniger verbrannt
  37. Kohlenstoffdioxid je erzeugter Wärme