Nachweis von Sauerstoff und Kohlenstoffdioxid
Auf dem Adventskranz brennt eine Kerze, im Zimmer ist die Luft klar und farblos. Man sieht nicht, welche Gase entstehen, wenn die Kerze brennt. Wie kann man Gase überhaupt nachweisen, die man weder sehen noch riechen kann? Am Ende der Seite weißt du es.
Nachweis von Sauerstoff: die Glimmspanprobe
Viele Gase sind farblos und geruchlos. Mit den Sinnen kannst du sie nicht unterscheiden. Darum nutzt man Nachweisreaktionen: Eine bestimmte Probe zeigt bei einem bestimmten Gas immer dieselbe Beobachtung.
Sauerstoff fördert die Verbrennung. Ein Stoff brennt in reinem Sauerstoff viel heftiger als in Luft. Luft enthält nur etwa ein Fünftel Sauerstoff. Das nutzt die Glimmspanprobe.
Warum funktioniert das? Der Span glimmt in Luft nur schwach, weil dort wenig Sauerstoff ist. In reinem Sauerstoff reagiert das Holz viel schneller, also glüht es hell.
Wie weist man Sauerstoff nach? Beschreibe die Probe und die Beobachtung.
Wie weist man Sauerstoff nach? Beschreibe die Probe und die Beobachtung.
Ein glimmender Holzspan glüht in einem Gas hell auf. Um welches Gas handelt es sich?
Ein glimmender Holzspan glüht in einem Gas hell auf. Um welches Gas handelt es sich?
Nachweis von Kohlenstoffdioxid: die Kalkwasserprobe
Kohlenstoffdioxid ist ebenfalls farblos und geruchlos. Es entsteht bei der Verbrennung von Kohlenstoff und kohlenstoffhaltigen Stoffen wie Holz, Kohle oder Kerzenwachs. Du findest es auch in der Ausatemluft und in Sprudel.
Als Nachweis dient Kalkwasser. Das ist eine klare, farblose Lösung von Calciumhydroxid in Wasser.
Die Trübung ist ein weißer Niederschlag. Er entsteht, weil Kohlenstoffdioxid mit dem Kalkwasser zu einem neuen, in Wasser unlöslichen Stoff reagiert (Kalk). Das ist eine chemische Reaktion mit neuem Stoff.
Das Reaktionsschema in Worten: Kohlenstoffdioxid + Kalkwasser → Kalk (weißer Niederschlag) + Wasser
Wie weist man Kohlenstoffdioxid nach? Nenne die Flüssigkeit und die Beobachtung.
Wie weist man Kohlenstoffdioxid nach? Nenne die Flüssigkeit und die Beobachtung.
Ein Schüler leitet Ausatemluft (mit einem Strohhalm) in Kalkwasser. Erkläre, warum Kalkwasser sich trübt, und was das über Ausatemluft aussagt.
Ein Schüler leitet Ausatemluft (mit einem Strohhalm) in Kalkwasser. Erkläre, warum Kalkwasser sich trübt, und was das über Ausatemluft aussagt.
Gase unterscheiden und Nachweise anwenden
Mit beiden Proben kannst du Gase bestimmen. Die Reihenfolge ist wichtig, wenn mehrere Gase infrage kommen.
| Gas | Glimmspanprobe | Kalkwasserprobe |
|---|---|---|
| Sauerstoff | Span leuchtet hell auf | bleibt klar |
| Kohlenstoffdioxid | Span erlischt | wird milchig trüb |
| Stickstoff | Span erlischt | bleibt klar |
| Luft | Span glimmt schwach weiter | bleibt (fast) klar |
Beachte den Unterschied: Ein glimmender Span glimmt in Luft schwach weiter, er erlischt dort nicht. In Kohlenstoffdioxid und Stickstoff erlischt er, weil dort kein oder zu wenig Sauerstoff vorhanden ist. Stickstoff lässt sich mit diesen beiden Proben also nur ausschließen, nicht nachweisen: Er ist das Gas, bei dem nichts passiert.
Auch bei Verbrennungen helfen die Nachweise. Eine Kerze brennt unter einem Standzylinder, bis sie erlischt. Gibt man danach Kalkwasser in das Gefäß und schüttelt, trübt es sich: Bei der Verbrennung ist Kohlenstoffdioxid entstanden. Der Sauerstoff im Gefäß ist aufgebraucht oder zu wenig geworden, deshalb erlischt die Kerze.
Versuchsplanung: Willst du zeigen, dass beim Verbrennen von Holzkohle Kohlenstoffdioxid entsteht, brauchst du Aufbau, Durchführung und Erwartung.
Nach der Verbrennung einer Kerze in einem Standzylinder wird Kalkwasser zugegeben und geschüttelt; es trübt sich. Was folgt daraus?
Nach der Verbrennung einer Kerze in einem Standzylinder wird Kalkwasser zugegeben und geschüttelt; es trübt sich. Was folgt daraus?
Du hast drei farblose Gase in Gefäßen: Sauerstoff, Kohlenstoffdioxid, Stickstoff. Beschreibe, wie du sie mit Span und Kalkwasser unterscheidest.
Du hast drei farblose Gase in Gefäßen: Sauerstoff, Kohlenstoffdioxid, Stickstoff. Beschreibe, wie du sie mit Span und Kalkwasser unterscheidest.
Ein brennender Holzspan erlischt in einem Gas, Kalkwasser bleibt klar. Welche Gase kommen infrage und welche scheiden aus? Begründe.
Ein brennender Holzspan erlischt in einem Gas, Kalkwasser bleibt klar. Welche Gase kommen infrage und welche scheiden aus? Begründe.
Bei der Reaktion von Kalk mit Essig entsteht ein Gas, das Kalkwasser trübt und einen brennenden Span löscht. a) Um welches Gas handelt es sich? b) Warum reicht der…
Bei der Reaktion von Kalk mit Essig entsteht ein Gas, das Kalkwasser trübt und einen brennenden Span löscht.
- a) Um welches Gas handelt es sich?
- b) Warum reicht der Löschtest allein nicht?
- c) Welche Folge hat die Eigenschaft des Gases, Flammen zu ersticken, für seine Verwendung als Löschgas?
Plane einen Versuch, mit dem man zeigt, dass beim Verbrennen von Holzkohle Kohlenstoffdioxid entsteht. Nenne Aufbau, Durchführung und erwartete Beobachtung.
Plane einen Versuch, mit dem man zeigt, dass beim Verbrennen von Holzkohle Kohlenstoffdioxid entsteht. Nenne Aufbau, Durchführung und erwartete Beobachtung.
Zurück zum Anfang: Bei der Kerze entsteht Kohlenstoffdioxid. Du erkennst es, indem du das Gas in Kalkwasser leitest. Es trübt sich milchig.
Auf einen Blick
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Sauerstoff: Glimmspanprobe. Der glimmende Span leuchtet hell auf.
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Kohlenstoffdioxid: Kalkwasserprobe. Klares Kalkwasser wird milchig trüb (weißer Niederschlag).
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Stickstoff: Span erlischt, Kalkwasser bleibt klar. Er wird durch Ausschluss erkannt.
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Beobachtung (was du siehst) und Deutung (was daraus folgt) trennst du immer.
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Ein einzelner Test reicht nicht immer: Der Löschtest allein beweist kein Kohlenstoffdioxid.