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Treibhausgase – Entstehung und Wirkung

Erfahre, was Treibhausgase sind und welche Rolle sie im natürlichen und anthropogenen Treibhauseffekt spielen. Informiere dich, welche Gase zur Erderwärmung beitragen und wie sie entstehen. Willst du noch mehr wissen? Der folgende Text bietet dir noch viele weitere Details zum Thema.

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Die Autor*innen
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Chemie-Team
Treibhausgase – Entstehung und Wirkung
lernst du in der 7. Klasse - 8. Klasse

Treibhausgase – Entstehung und Wirkung Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Treibhausgase – Entstehung und Wirkung kannst du es wiederholen und üben.
  • Bestimme die Summenformel zu folgenden Treibhausgasen.

    Tipps

    Am Namen kannst du in den meisten Fällen bereits die Formel erkennen.

    Lösung

    Bei den sogenannten Treibhausgasen handelt es sich um eine große Bandbreite an Verbindungen. Der systematische Name der Verbindung gibt Auskunft über die Formel, wobei die Vorsilben mono/di/tri Verwendung finden, wenn ein Atom mehrmals vorkommt. Beispiele hierfür wären das Kohlenstoffdioxid und das Distickstoffmonoxid. Oftmals besitzen diese Verbindungen aber auch Trivialnamen, unter denen sie besser bekannt sind, wie zum Beispiel Wasser anstatt Dihydrogenmonoxid und auch die Formel von Ozon lässt sich nicht vom Namen ableiten.

  • Erkläre den Treibhauseffekt.

    Tipps

    Überlege, woher die Energie zur Erderwärmung kommt.

    Zeichne dir die eingehende Strahlung und abgegebene Strahlung auf und vergleiche sie.

    Lösung

    Bei dem Treibhauseffekt kommt es durch Einstrahlung von Sonnenlicht aus dem Weltall auf die Erde zur Erwärmung der Erdoberfläche. Der größte Teil dieser Strahlung wird jedoch wieder reflektiert. Jedoch sammeln sich sogenannte Treibhausgase zwischen Erdoberfläche und Weltall an und führen dazu, dass nicht die gesamte Strahlung in den Weltraum zurückgeworfen wird. Im Gegenteil, sie wirken als eine Art Abschirmung und halten einen Teil der Strahlung der Sonne auf der Erde. Durch diese Abschirmung trifft die Strahlung erneut auf die Erde und erwärmt diese auf durchschnittlich 15°C.

  • Benenne die Folgen des Klimawandels.

    Tipps

    Nimmt bei der Aussage die Menge an Treibhausgasen zu oder ab?

    Lösung

    Die Politik hat in den letzten Jahrzehnten schon viele Gesetze erlassen, welche besagen, dass nur Autos mit einem bestimmten Schadstoffausstoß in einer Stadt fahren dürfen. Chemikalien wie die FCKWs wurden früher in Kühlmitteln und Spraydosen verwendet. Aufgrund ihrer starken Treibhauswirkung sind sie durch ein Gesetz verboten worden.

    Der Mensch selbst kann umweltfreundlicher leben indem er weniger Auto fährt oder weniger in den Urlaub fliegt und somit den Schadstoffausstoß ein bisschen verringert. Alternativen stellen dabei die Verwendung von öffentlichen Verkehrsmitteln dar, anstatt das jeder Mensch selbst mit dem Auto unterwegs ist.

    Die Verwendung der fossilen Brennstoffe wie Öl und Kohle wird minimiert. Man versucht hingegen, den Bereich der erneuerbaren Energien weiter auszubauen.

  • Erkläre die Energiegewinnung mit erneuerbaren Energiequellen.

    Tipps

    Überlege, in welchen Gegenden du die Erfindungen in den Bildern schon einmal gesehen hast.

    Welche Energien werden ineinander umgewandelt?

    Lösung

    Bei dem Thema der erneuerbaren Energien wird starker Wert auf die drei dargestellten Erfindungen gelegt. Die Windkraft ist stark verbreitet in Gebirgsgebieten oder in Küstennähe.

    Die Wasserkraft entsteht durch ein Gefälle im Wasserlauf. Die benötigten Turbinen befinden sich überall, wo eine starke Strömung vorhanden ist, zum Beispiel bei Wasserfällen.

    Die Solarzellen nutzen die Energie des Sonnenlichts und sind mittlerweile auf vielen Dächern zu finden. Mit Hilfe dieser Photozellen kann ein Haushalt seinen Strom und Warmwasserverbrauch auf erneuerbare Energien umstellen und so dem Klimawandel selbst entgegenwirken.

  • Unterscheide zwischen Folgen und Ursachen des Klimawandels.

    Tipps

    Was passiert, wenn man Eis an einem heißen Sommertag zu langsam isst?

    Lösung

    Zu den Ursachen des Klimawandels lassen sich jegliche Verbrennungen von fossilen Brennstoffen wie Erdöl und Kohle zählen. Außerdem gibt es Stoffe, die bei ihrer Verwendung Treibhausgase freisetzen, zum Beispiel Dünger. Durch die erhöhte Konzentration an Treibhausgasen in der Atmosphäre kann weniger Strahlung von der Erde wieder abgestrahlt werden und die Temperatur auf der Erde nimmt zu. Die Folge ist die Bedrohung der Lebewesen am Nord- und Südpol, da das dortige Eis mehr und mehr schmilzt und somit der Lebensraum zerstört wird. In bereits trockenen Gebieten führt die Temperaturerhöhung zur Bildung von dauerhaft bleibender Trockenheit und somit Wüsten.

  • Ermittle den Mechanismus für den Ozonzerfall durch FCKW.

    Tipps

    Wie wird eine Bindung gespalten, sodass ein Radikal entsteht?

    Als Erstes muss Energie auf das FCKW-Molekül einwirken.

    Lösung

    Bei dem Ozonzerfall durch ein FCKW (Fluorchlorkohlenwasserstoff) kommt es als Erstes zu einer photolytischen Spaltung dieses Halogenalkans durch energiereiche Sonnenstrahlung. Hierbei wird eine Halogen-Kohlenstoff-Bindung homolytisch gespalten, wodurch zwei reaktive Radikale entstehen. Radikale haben das Bestreben, ein Elektron aufzunehmen, um wieder den Edelgascharakter zu erreichen. Im zweiten Schritt reagiert ein Chlorid-Radikal mit Ozon zu Sauerstoff und einem Chlormonoxid-Radikal. Diese hochreaktive Verbindung reagiert mit einem weiteren Ozonmolekül zu zwei Molekülen Sauerstoff und dem ursprünglichen Chlor-Radikal. Dieser Vorgang kann sich hunderttausende Male wiederholen, bevor es zu einer Abbruchreaktion kommt, wobei zwei Chlor-Radikale aufeinander treffen und zu einem Chlormolekül reagieren.

    Die Mechanismus macht sehr deutlich, warum die FCKWs als wahre Ozonkiller bezeichnet werden.