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Die Nebenbestandteile der Luft 08:32 min

Textversion des Videos

Transkript Die Nebenbestandteile der Luft

Hallo und herzlich willkommen. Dieses Video heißt „Eigenschaften, Verwendung und Nachweise der Luftbestandteile - Teil zwei: weitere Bestandteile“. Du kennst bereits den Teil eins des Videos. Nachher kannst du über seltenere Luftbestandteile vortragen. Das Video besteht aus sechs Abschnitten. Erstens: vier weitere Bestandteile, Zweitens: wir kennen es flüssig, Drittens; nützlich und schädlich, Viertens: zerstörend und nutzbringend, Fünftens: es schützt und schadet und Sechstens: Nachweise. Erstens: vier weitere Bestandteile. Neben den Hauptbestandteilen verfügt die Luft über viele, viele Bestandteile, sie machen weniger als ein Prozent aus. Von ihnen möchte ich euch vier vorstellen: Wasser mit einem Anteil von etwa 0,3 Prozent, Kohlenstoffdioxid, 0,04 Prozent, Schwefeldioxid kommt in Spuren vor, genauso Ozon. Dabei bleibt die Ozonschicht unberücksichtigt. Zweitens: wir kennen es flüssig. H2O, das Wasser. Unter den Bedingungen auf der Erde ist Wasser flüssig. Es ist ein geruchloser Stoff. Sauberes Wasser hat einen angenehmen Geschmack. Es zeichnet sich durch schlechte Wärmeleitung und schlechte Stromleitung aus. Wasser hat eine hohe Wärmekapazität und es löst Salze. Es ist nicht brennbar und gasförmig ist es leichter als Luft. Als Flüssigkeit kennen wir Wasser gut, Menschen, Pflanzen und Tiere brauchen es, Wasser ist einfach lebensnotwendig. Wie sieht es mit gasförmigem Wasser aus, das in der Luft enthalten ist? Über die Erde stellt man eine Ungleichverteilung fest. Die Luft der Pole enthält nur 0,1 Prozent Wasser, in den Tropen sind es drei Prozent. Auch ist der Wassergehalt der Luft temperaturabhängig, im Sommer kann die Luft relativ viel Wasser aufnehmen, im Winter hingegen nur wenig. Der Wasserdampf der Luft ist wichtig bei der Atmung. Im Winter haben wir trockene Luft, daher ist es nicht unbedingt gut, bei offenem Fenster zu schlafen, dadurch schafft man sich beste Bedingungen für eine Erkältung. Das gasförmige Wasser in der Luft ist mitverantwortlich für das Wetter und das Klima. Wasser lässt Wolken entstehen, Regen und Gewitter sind ohne Wasser nicht möglich. Schnee entsteht aus Wasser, Nebel und auch Hagel. Drittens: nützlich und schädlich. Hier ist CO2 gemeint, Kohlenstoffdioxid. Es ist gasförmig und geruchlos. Kohlenstoffdioxid wirkt erstickend, ist wasserlöslich und hat eine höhere Dichte als Luft. In der Kälte wird es bei Atmosphärendruck nicht flüssig, sondern gleich fest. Es ist nicht brennbar und reagiert mit Laugen. Pflanzen benötigen Kohlenstoffdioxid zum Atmen. Es wird bei der chemischen Synthese verwendet. Da es nicht brennt, werden bestimmte Feuerlöscher mit ihm betrieben. Kohlenstoffdioxid ist Bestandteil des Brandgemischs Inergon, es enthält 40 Prozent Stickstoff, 52 Prozent Argon und acht Prozent Kohlenstoffdioxid. Man verwendet CO2 für die Herstellung von Erfrischungsgetränken, man nennt es Kohlensäure. Als Kühlmittel kann CO2 bis minus 78 Grad Celsius herunterkühlen, das macht festes Kohlenstoffdioxid, Trockeneis. CO2 hat aber auch schädliche Wirkung, es gilt als mitverantwortlich für die globale Erwärmung der Erde. Viertens: zerstörend und nutzbringend. Hier meine ich SO2, Schwefeldioxid. Die Verbindung ist gasförmig und farblos, sie hat einen stechenden Geruch. Schwefeldioxid ist giftig, es brennt schlecht und ist löslich in Wasser. Schwefeldioxid reagiert mit Laugen. Seine Dichte ist höher als die Dichte der Luft. Schwefeldioxid ist unterschiedlichen Ursprungs, aktive Vulkane stoßen es aus, Kohlekraftwerke liefern es als Nebenprodukt. Ein großer SO2-Lieferant ist die internationale Schifffahrt. Verwendung liefert Schwefeldioxid bei der Chemikalienherstellung, man gewinnt aus ihm Schwefelsäure. Ferner dient es zum Bleichen von Papier, man benutzt es zum Ausschwefeln, für die Desinfektion von Konserven, man benutzt es bei der Weinherstellung. Leider richtet Schwefeldioxid auch Schaden an. Das Waldsterben konnte vermindert werden. Durch Schwefeldioxid findet Zerstörung von Skulpturen und anderen, wie Bauwerken, statt. Und schließlich führt es zur Reizung der Atemwege. Fünftens: es schützt und schadet. Der Vierte im Bunde ist O3, Ozon, es ist gasförmig. Ozon entsteht bei uns durch UV-Strahlung und daher besonders im Sommer. Ozon hat den unangenehmen Höhensonnengeruch, es ist stark giftig. Seine Dichte ist größer als die der Luft, es ist farblos bis hellblau. Es ist wasserlöslich und brandfördernd. Man verwendet Ozon für chemische Synthesen und für die Entkeimung von Schwimmbecken. Ozon richtet auch Schaden an. Bei zu hohen Konzentrationen kommt es zur Reizung der Atemwege. Wenn Ozon da ist, werden keine Maßnahmen dagegen ergriffen. Es zerfällt von alleine in normalen Sauerstoff. Ozon liefert Schutz vor den UV-Strahlen, das tut die Ozonschicht im höheren Teil der Atmosphäre. Sechstens: Nachweise. Wasser kann man mit Cobalt(II)-chlorid nachweisen. Ist das Salz trocken, so hat es blaue Farbe, bei Kontakt mit Wasser wird es rot. Kohlenstoffdioxid, die Glimmspanprobe ist hier negativ. Eindeutiger ist der Nachweis mit Kalkwasser. Eine Lösung von Calciumhydroxid liefert mit Kohlenstoffdioxid CaCO3, Calciumkarbonat. Es kommt zur milchigen Trübung. Schwefeldioxid erkennt man am Geruch. Ozon wird mit Kaliumiodid-Stärke-Papier nachgewiesen. Es entsteht freies Iod, das mit der Stärke blaue Iodstärke bildet. Ich bin mit dem Video zufrieden, ich hoffe, ihr auch. Alles Gute, tschüss.

7 Kommentare
  1. Sehr gut. Schöne Schrift!

    Von Rapmonster, vor fast 3 Jahren
  2. sehr gut erklärt und sehr hilfreich!

    Von Hoellwarth, vor etwa 3 Jahren
  3. Sehr gut erklärt und fließend gesprochen.

    Von Fieser Furz2, vor mehr als 4 Jahren
  4. Sehr schön!
    Ich wünsche ein frohes Osterfest 2016!
    Viele Grüße
    André Otto

    Von André Otto, vor mehr als 4 Jahren
  5. Sehr zufrieden Danke sehr

    Von Mandeep B., vor mehr als 4 Jahren
  1. Sehr schön!
    Ich wünsche ein gesundes und erfolgreiches Jahr 2015!
    Viele Grüße
    André Otto

    Von André Otto, vor fast 5 Jahren
  2. Sehr hilfreiche Antwort

    Von Mucmichelg, vor fast 5 Jahren
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Die Nebenbestandteile der Luft Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Die Nebenbestandteile der Luft kannst du es wiederholen und üben.

  • Benenne die Nebenbestandteile der Luft.

    Tipps

    $HCl$ kennst du vielleicht aus dem Labor als Säure.

    Lösung

    Luft umgibt uns und unseren Planeten. Zu den Hauptbestandteilen gehören:

    • Sauerstoff
    • Stickstoff
    • Argon
    Daneben enthält Luft auch noch eine ganze Reihe von Nebenbestandteilen, wie:
    • Wasser
    • Schwefeldioxid
    • Ozon
    • Kohlenstoffdioxid
    Der Mensch hat einen großen Einfluss auf die Zusammensetzung der Luft. Gerade der $CO_2-$-Gehalt wird durch die Energieerzeugung in Kohlekraftwerken stark erhöht. Die Zusammensetzung der Luft unterscheidet sich nicht nur regional (in Städten kann der $CO_2-$-Gehalt höher sein als z.B. über einem tropischen Wald), sondern auch abhängig von der Dichte der Stoffe und der Höhe, in der gemessen wird.

    Viele Schadstoffe gelangen außerdem in unsere Luft, wenn wir z.B. Chemikalien nicht richtig entsorgen oder unseren Müll ohne Schadstofffilter verbrennen.

  • Nenne die Wettererscheinungen, in denen Wasser auftreten kann.

    Tipps

    Woraus bestehen die Wolken am Himmel?

    Wasser wird sichtbar, wenn es flüssig oder fest ist.

    Lösung

    Wasser kann uns in drei Aggregatzuständen begegnen:

    • fest: Eis, Hagel und Schnee ab 0°C
    • flüssig: Wassertropfen, Regen, Nebel
    • gasförmig: Wasserdampf
    Je nach Luftdruck und Temperatur kann nun gasförmiger Wasserdampf in die Atmosphäre aufsteigen. Wenn Wasser dann in höheren Luftschichten kondensiert, können wir eine Wolkenbildung sehen.

    In tropischen Wäldern ist es sehr warm. Warme Luft nimmt viel Wasser auf, während kalte Luft wie z.B. im Winter wenig Wasser aufnimmt. Daher ist in den Tropen der Wasseranteil in der Luft höher als an den Polen.

  • Beschreibe die Eigenschaften der Luftbestandteile.

    Tipps

    Wie wirkt sich $CO_2$ auf den glimmenden Span aus?

    Lösung

    In unserer Atemluft befinden sich viele wichtige sowie einige gefährliche Stoffe.

    $CO_2$ ist ein Produkt der menschlichen Atmung, es entsteht in der Viehhaltung und bei der Weinherstellung, aber auch durch Waldbrände. Es ist mitverantwortlich für den Treibhauseffekt. Pflanzen nehmen $CO_2$ auf und wandeln es in Sauerstoff um. Dennoch müssen wir den $CO_2$-Gehalt in der Luft im Auge behalten. Da es eine höhere Dichte als Luft hat, sammelt es sich erst am Boden an. Bei Hausbränden besteht deshalb eine sehr hohe Erstickungsgefahr.

    $SO_2$ entsteht z.B. bei der Verbrennung von fossilen Brennstoffen. Durch seine gute Wasserlöslichkeit entsteht, in Verbindung mit dem Wasser in den Wolken, saurer Regen. Dieser ist gefährlich für Pflanzen und Gebäude.

    Zu Zeiten der Industrialisierung war die Luft auf Grund des hohen $CO_2$- und $SO_2$-Gehalts in der Nähe von Fabriken und Großstädten sehr ungesund. Seitdem viele Fabriken und Autos Schadstofffilter besitzen, hat sich die Luft erheblich verbessert.

  • Beschreibe den Nachweis für Schwefeldioxid mit Iod-Kaliumiodid-Lösung.

    Tipps

    Welche Farbe hat reines Iod in Lösung?

    Lösung

    Schwefeldioxid ist ein Stoff, der leicht oxidierbar ist. Deshalb ist $SO_2$ auch in der Lage, das Iodmolekül zu reduzieren. Iod wird zu Iodid reduziert.

    Diese Eigenschaft ist gerade für die Umwelt nachteilig und führte lange Zeit zu saurem Regen:

    Schwefeldioxid gelangt z.B. durch die Verbrennung von Kohle (in der immer auch Schwefelbestandteile enthalten sind) in in die Luft. Dort wird es leicht zum Schwefeltrioxid oxidiert. Reagiert Schwefeltrioxid mit dem Wasser in den Wolken, entsteht Schwefelsäure, die schädlich für Pflanzen und Denkmäler ist.

    $SO_3 + H_2O \rightarrow H_2SO_4$

    Heute wird das Schwefeldioxid aus den Abgasen entfernt und mit Kalkwasser zu Gips umgesetzt.

  • Erkläre den Nachweis von Wasser durch Wetterfiguren.

    Tipps

    Im Winter sind die Figuren oft blau, im Sommer pink.

    Lösung

    Verwendung:

    Cobalt(II)-chlorid wird als Feuchtigkeitsindikator in Trockenmitteln verwendet. Schon geringe Mengen an Wassermolekülen können damit nachgewiesen werden. Es erfolgt dann ein Farbumschlag von blau zu rosa. Auch in Lösungsmitteln kann Wasser durch Cobald(II)-chlorid nachgewiesen werden.

    Achtung: Cobald(II)-chlorid ist gesundheitsschädigend, deshalb dürfen die Wetterfiguren auch nicht als Spielzeug für kleine Kinder verwendet werden.

  • Erkläre, warum man früher in Weinkeller oft eine Kerze mit offener Flamme mitgenommen hat.

    Tipps

    Der Winzer stellt die Kerze in gewissen Abständen immer wieder auf den Boden und beobachtet die Flamme.

    Lösung

    Bei der alkoholischen Gärung wird Zucker (Glucose) in Alkohol umgewandelt. Es entsteht als Nebenprodukt $CO_2$.

    Reaktionsgleichung:

    $C_6H_{12}O_6 \longrightarrow 2 C_2H_5OH + 2 CO_2$

    Ist der $CO_2-$-Gehalt im Keller zu hoch, droht für den Winzer Erstickungsgefahr. Da die Dichte von $CO_2$ größer ist als die Dichte der Luft, sammelt sich das Kohlenstoffdioxid erst am Boden an. Geht der Winzer die Treppe zum Keller herunter, stellt er die Kerze immer wieder auf einer Stufe ab. Erlischt die Kerze, so muss der Winzer den Keller schnell verlassen und gut lüften. In vielen Großbetrieben gibt es mittlerweile Gassensoren, die den $CO_2-$-Gehalt der Luft messen.