Kapitel : Verbrennung von Nichtmetallen & Nachweisreaktionen

Verbrennung von Nichtmetallen

V 1: Verbrennung von Schwefel
V 2: Verbrennung einer Wunderkerze
V 3: Verbrennung von Holzkohle und Kohlenstoffdioxidnachweis

Beobachtungen:

Auswertung:

Formuliere die Wortgleichungen für die Versuche V1 - V3.

V 4: Kohlenstoffdioxidnachweis in der Atemluft

Beobachtungen:

Auswertung:

Basis-Wissen:
Die Nichtmetalle Kohlenstoff, Schwefel und Stickstoff reagieren mit Sauerstoff zu den Gasen Kohlenstoffdioxid, Kohlenstoffmonoxid, Schwefeldioxid und verschiedenen Stickstoffoxiden (Stickstoffdioxid, Stickstoffmonoxid, ..).

Leitet man Kohlenstoffdioxid durch Kalkwasser (Calciumhydroxidlösung) oder schüttelt man es mit Kalkwasser aus, so lässt sich eine Trübung des Kalkwassers beobachten. Die Trübung des Kalkwassers ist eine Nachweisreaktion für Kohlenstoffdioxid.

Zusatzmaterial
Blickpunkt Chemie, Seite 58/59 (Nichtmetalle reagieren mit Sauerstoff)

1 Ergänze mit Hilfe des Textes "Nichtmetalle reagieren mit Sauerstoff" folgende Tabelle:

Kohlenstoffdioxid Kohlenstoffmonoxid Schwefeldioxid Stickstoffdioxid
Formel
Entstehung
Farbe des Gases
Gefahren für den Menschen
Verwendung

Zusatzmaterial
Die Namen der Nichtmetalloxide werden so gebildet, dass aus ihnen die Zusammensetzung hervorgeht. Kennt man die Formel, findet man schnell den Namen und umgekehrt.

N203:
Formel:

Di
griechisches Zahlwort

-stickstoff
Name des Nichtmetalls

-tri
griechisches Zahlwort
-oxid
-oxid

Hinweis: Mono als erstes Zahlwort wird meist nicht angegeben.

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2 Ergänze die folgende Tabelle:

Name

griechisches Zahlwort

griechisches Zahlwort

Name des Nichtmetalloxids

 

für das Nichtmetall

für Sauerstoff

 

CO

 

 

 

 

 

 

Schwefeldioxid

N02

 

 

 

P 05

di

 

 

 

 

 

Dibromhept(a)oxid

SO

(mono)

tri

 


2 Exkurs: Luftverschmutzung durch Verbrennungsprodukte

Im Abgas eines Motors findet man Kohlenstoffdioxid, Kohlenstoffmonoxid, Schwefeldioxid und Stickstoffoxide. Sie alle sind für Mensch und Umwelt mehr oder weniger schädlich. Von Abgaskatalysatoren können sie nur teilweise in unschädliche Stoffe umgewandelt werden.

Saurer Regen: Unsere Wälder insbesondere in den höheren Lagen der Mittelgebirge wie Schwarzwald und Harz sind seit Jahrzehnten krank. Fast jeder zweite Baum in Deutschland gilt als geschädigt. Nach heutigem Wissensstand entstehen die Schäden aus dem Zusammenwirken mehrerer Faktoren. Luftschadstoffe, vor allem Stickstoffoxide, Schwefeldioxid und Ozon werden als Hauptursachen für die Waldschäden angesehen. Mit der Luftfeuchtigkeit bilden sich Säuren wie Salpetersäure und Schwefelsäure. Das sind die Hauptbestandteile des "sauren Regens". Der saure Regen macht den Boden sauer und setzt giftige Metallionen frei. Er greift aber auch Bauwerke wie Brücken, Hausfassaden, Steinfiguren und Kunstdenkdenkmäler an. So wird beispielsweise kalkhaltiges Mauerwerk durch Schwefelsäure brüchig. Schwefelsäure reagiert nämlich mit Kalk zu Kohlenstoffdioxid und Calciumsulfat (Gips). Gips hat ein größeres Volumen als Kalk und nimmt leicht Wasser auf. Dadurch wird der Stein allmählich porös, bröckelig und zerfällt schließlich. Durch die weitgehende Entschwefelung von Treibstoffen und moderne Katalysatoren konnte die Menge der Luftschadstoffe in den vergangenen Jahren stark vermindert werden.

3.1 Internetrecherche: Informiere dich über den Saurer Regen und den Treibhauseffekt, z.B. www.treibhauseffekt.de

3.2 Zusatzmaterial
Blickpunkt Chemie, Seite 58/59 (Nichtmetalle reagieren mit Sauerstoff)

Welcher der Nichtmetalloxide ist für den Treibhauseffekt verantwortlich, welche für den Sauren Regen? Kreuze an:

  Sauerer Regen Treibhauseffekt
Kohlenstoffdioxid    
Schwefeldioxid    
Stickstoffdioxid    

3 Nachweisreaktionen von Nichtmetallen
Drei Standzylinder sind mit unterschiedlichen Gasen gefüllt:
- einer mit Kohlenstoffdioxid,
- einer mit Stickstoff
- und einer mit Sauerstoff.
Du weißt nicht, in welchem Standzylinder sich welches Gas befindet.

4.1 Wie findest du mit Hilfe von geeigneten Nachweisreaktionen heraus welcher Standzylinder Kohlenstoffdioxid, welcher Stickstoff und welcher Sauerstoff enthält? Beschreibe systematisch dein Vorgehen.

4.2 Gib für jede Nachweisreaktion die verwendeten Stoffe an und schildere die charakteristischen Beobachtungen.

 

Stickstoff

Sauerstoff

Kohlenstoffdioxid

Unterhält das Gas die Verbrennung oder wirkt  es erstickend?

      

Geeignete Nachweisreaktionen zur Unterscheidung:

      

(1)

     

(2)

      

Lösung:
Im Standzylinder 1 befindet sich _____________________.
Im Standzylinder 2 befindet sich _____________________.
Im Standzylinder 2 befindet sich _____________________.

weiter mit Kapitel 8: Gewinnung von Metallen: Redoxreaktionen

 

 

 

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