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Chemiezusammenfassung - Referat



Chemiezusammenfassung 2

Brandbekämpfung:
Bedingungen zur Brandentstehung:
- Brennbarer Stoff (ausreichend zerteilt Bsp.: Luft-Benzingemisch)
- Zündquelle
- Sauerstoff
- Stoff muss Zündtemperatur erreichen
Maßnahmen der Brandbekämpfung:
- Feuerlöscher verwenden (z.B. Schaumlöscher)
- Sand, Decke
- Sauerstoffzufuhr unterbinden
- Brennbare Stoffe entfernen

V Fettbrand


Beobachtung:
- Starke Rauchentwicklung
- Stichflamme
- kleine Explosion
Erklärung:
- Öl hat eine geringere Dichte als Wasser
- Wasser sinkt unter Öl und verdampft sofort  große Volumenzunahme
- Öl wird nach oben mitgerissen  Öl-Luftgemisch entzündet sich  explosionsartige Verbrennung.

Feuerlöscher Löschmittel Prinzip Einsatzbereich
Trockenlöscher Natrium-hydrogencarbonat
(Natron) Gibt CO² ab in der Hitze 
Erstickende Wirkung Für elektrische
Anlagen, Auto-
brand
CO²-Schneelöscher Gebundenes CO² Kühlt auch -78°C wirkt erstickend universell
Nasslöscher Wasser H²O durch CO²-Gas herausgepresst einfache Brände
Schaumlöscher Aluminium-
Hydrogensulfat + Natron  CO² Bläschen Erstickende Wirkung Kraftstoff, Öl- und Fettbrände







Reduktion - Redoxreaktion
Oxidation: Hinzufügen von Sauerstoff
Reduktion: Wegnahme von Sauerstoff
Reduktionsmittel: bewirkt die Reduktion, wird selbst oxidiert
Oxidationsmittel: bewirkt die Oxidation eines anderen Stoffes, wird selbst reduziert.
Redoxreaktion: Übertragung von Sauerstoff

Oxidation
Oxidationsmittel
Silberoxid + Zink Silber + Zinkoxid
Reduktionsmittel
Reduktion


Eisen (Geht nicht: Eisen  Edeler als Zink)
Zinkoxid +
Magnesium Magnesiumoxid + Zink



Unedelmetalle Edelmetalle
Magnesium, Aluminium, Zink, Eisen, Blei, Kupfer, Silber, Quecksilber, Gold

stark Reduktionswirkung schwach


Legierung Metalle Eigenschaften Verwendung
Bronze Zinn + Kupfer härter als Kupfer Statuen, Denkmäler, Kirchenglocken, Werkzeuge
Gold Gold
Rotgold + Kupfer
Weißgold + Nickel,
Silber härter 585: 1g Legierung
585mg Gold
reines Gold: 24 Karat
18 Karat 75%
 750
Amalgam Quecksilber, Silber, Zinn, Kupfer, Zink plastisch hart Zahnfüllungen
Messing Kupfer + Zink leicht zu verarbeiten Blasinstrumente,
Türklinken
Titan + andere Metalle Hohe Festigkeit, Korrosionsbeständig,
geringe Dichte Chemietechnik, Luft- und Raumfahrt
Aluminium Alu, Kupfer, Magnesium, Silicium hart Fahrradrahmen. Sportfelgen

Versuche:
1. Reduktion von Kupferoxid durch Eisen und durch Zink
- Beobachtung:
o Kupferoxid – Eisen:
- Die Reaktion wird nur langsam in gang gesetzt
- Lichterscheinung
- Nach Reaktion: Farbänderung von schwarz nach grau
o Kupferoxid – Zink:
- fängt an zu glühen und sofort gibt es eine kleine Explosion
- große Lichterscheinung
- nach Reaktion: - Kupferabsetzung deutlich sichtbar
- Rest grau
Reaktionsgleichung: Zink - Kupferoxid

Oxidation
Oxidationsmittel
Kupferoxid + Zink Kupfer + Zinkoxid
Reduktionsmittel
Reduktion

Können auch Zinkoxid und Kupfer miteinander reagieren?
Nein, weil Kupfer edeler ist als Zink.

Energiediagramm:

Kupferoxid + Eisen Kupfer + Eisenoxid
Kupferoxid + Zink Kupfer + Zinkoxid

2. Reduktion von Kupferoxid mit Holzkohle

Oxidation
Oxidationsmittel
Kupferoxid + Holzkohle Kupfer + Kohlenstoffdioxid
Reduktionsmittel
Reduktion

Vorteile des Reduktionsmittels Kohle:
- billig
- das entstehende Oxid ist gasförmig, es verunreinigt das Kupfer nicht
Problem:
- sehr unedle Metalle z.B. Magnesium, Aluminium, lassen sich mit Kohlenstoff nicht aus ihren Oxiden reduzieren. Das Bindungsbestreben zu Sauerstoff ist zu hoch.

Versuche zu den Massengesetzen:


GANFANG : 17,8g Mittelwert: 17,8
GENDE : 18,3g Mittelwert: 17,95

Kupfer + Schwefel Kupfersulfid
Erhaltung der Masse:
Bei einer chemischen Reaktion bleibt die Gesamtmasse konstant.


Masse (Kupfer) Masse (Schwefel) Masse (Kupfersulfid) m (Kupfer)
m (Schwefel)
0,5g 0,1g 0,6g 5
1g 0,2g 1.2g 5
1g 0,2g 1,2g 5
1,3g 0,2g 1,5g 6,5


Literaturwert: m (Kupfer) =4
m (Schwefel)
Das Massenverhältnis der Edukte zueinander bei einer chemischen Reaktion ist konstant.

Übungsaufgaben:
S.92 Nr.A1
Verglühen von Eisenwolle. Masse der Eisenwolle nimmt zu.
Eisen + Sauerstoff Eisenoxid
 kein Widerspruch zu Gesetz der Erhaltung der Masse, da die Masse des Sauerstoffs berücksichtigt werden muss.
m (Sauerstoff) = m (Eisenoxid) – m (Eisen)

S.92 Nr.A2
m(Kupfer) zu m(Sauerstoff) = 8
m(Kupfer) = 5g
m(Sauerstoff) = ?

5g / xg = 8 xg = 5g / 8 = 0,625g
m(Kupferoxid) = 5,625g

S.92 Nr.A3
Welche Masse hat die Eisenportion, die durch die Reduktion von 30g des roten Eisenoxids entsteht?

Eisenoxid reagiert zu Eisen
30g ?

m(Eisenoxid) zu m(Eisen) = 10 zu 7
30g / xg = 10 / 7 xg = 30g × 7 / 10 = 21g

Atome

Eine chemische Reaktion ist eine Umgruppierung der kleinsten Teilchen(=Atome).
Vor über 2000 Jahren (Demokrit: atomos = unteilbar)
1808 Dalton: entwickelte aus der Atomtheorie und experimentellen Ereignissen das Atommodel.
- Elemente lassen sich nicht weiter zerlegen.
- Anzahl der verschiedenen Atomarten entspricht der Anzahl der Elemente
- Atome verschiedener Elemente unterscheiden sich in der Masse und Größe
- Chemische Reaktionen können Atome weder erzeugen, noch zerstören, noch ineinander umwandeln.

Gesetz der multiplen Proportion:
Beispiel:
M (Kupfer) M (O²) Massenverhälnis
rotes
Kupferoxid 800mg 100g 8 zu 1
schwarzes
Kupferoxid 800mg 200g 4 zu 1

- Bilden zwei Elemente verschiedene Verbindungen miteinander, so stehen die Massen der Elemente im Verhältnis einfacher ganzer Zahlen.

Annahme: Anzahl Kupferatome = Anzahl der Sauerstoffatome
(für schwarzes m (Kupferatom) = 4×m (Sauerstoffatom)
Kupferoxid)

(für rotes
Kupferoxid) doppelt so viele Kupferatome wie Sauerstoffatome


Schwarzes Kupferoxid: Rotes Kupferoxid:
Anzahl Kupferatome zu Anzahl Anzahl Kupferatome zu Anzahl
Sauerstoffatome = 1 zu 1 Sauerstoffatome = 2 zu 1


Relative Atommassen:
- Maß ist die atomare Maßeinheit U, die der Masse eines Wasserstoffatoms entspricht.
- 1U = 1,6×10 –24 g = 1mol

Element chemisches Zeichen Atommasse in U
Wasserstoff H 1
Kohlenstoff C 12
Stickstoff N 14
Sauerstoff O 16
Magnesium Mg 24
Aluminium Al 27
Schwefel S 32
Eisen Fe 56
Kupfer Cu 63,6
Silber Ag 107,9
Zinn Su 118,7
Antimon Sb 121,8
Gold Au 197
Quecksilber Hg 200,6
Blei Ph 207,2

Ermittlung der Verhältnisformel von Verbindungen am Beispiel der beiden Kohlenstoffoxide:

3g Kohlenstoff + 4g Sauerstoff  7g Kohlenstoffmonoxid

Atommassenverhältnis:

m (1 Kohlenstoffatom) 12u 3
m (1 Sauerstoffatom) 16u 4

Massenverhältnis der Stoffportionen:

m (Kohlenstoffportion) 3g 3
m (Sauerstoffportion) 4g 4

3
Massenverhältnis der Stoffportionen ..4..
Atommassenverhältnis 3
4

Bei einer 1:1-Verbindung stimmen Atommassenverhältnis und Massenverhältnis der Stoffportionen überein.

 Verhältnisformel für Kohlenstoffmonoxid:

CO

3g Kohlenstoff + 8g Sauerstoff  11g Kohlenstoffdioxid

Atommassenverhältnis:

m (1 Kohlenstoffatom) 12u 3
m (1 Sauerstoffatom) 16u 4

Massenverhältnis der Stoffportionen:

m (Kohlenstoffportion) 3g 3
m (Sauerstoffportion) 8g 8

3
Massenverhältnis der Stoffportionen 8 3 4 1
Atommassenverhältnis 3 8 3 2
4

Stimmen Atommassenverhältnis und Massenverhältnis der Stoffportionen nicht überein, kann es sich nicht um eine 1:1 Verbindung handeln.

 Verhältnisformel für Kohlenstoffdioxid:

CO2

Absolute Atommassen

Der Öltropfenversuch:
Molekülmasse = 282u
V (Tropfen) = 1/81 cm
V (Ölsäure = 1/81×1/1000 = 1,23×10 -5cm³
im Tropfen)
V (ölsäure) = h×A = h(×r²)


h = V / ×r² = 1,23×10-5 cm³ / 3,14×(7cm)²= 7,99×10-8

V (Ölsäure-Teilchen): h³=5,1×10-22 cm³
Dichte (Ölsäure): 0,89g/cm³ = m/V
m= V×0,89g/cm³=5,1×10-22cm³×0,89g/cm³
=4,56×10-22g

Molekülmasse: 282u = 4,56×10-22g
1u = 1,6×10-24g :282

Massenspektroskopie:
- gasförmig machen
- elektrische Aufladung  Ionen (=elektrisch geladene Atome) entstehen
- Beschleunigung durch Magnetfeld
- Ablenkung durch Magnet (Magnet zieht Ionen an)  je größer die Masse desto kleiner die Ablenkung

Moleküle und Atome
1) Elemente:
- Metalle:
o Atome sind im Gitter angeordnet
z.B.: Cu, Mg, Fu, Au
- Nichtmetalle:
o Edelgase liegen als einzelne Atome vor: z.B. Helium (He)
o gasförmige, flüssige oder leicht flüchtige Nichtmetalle bestehen aus Molekülen (bestimmte Anzahl von Atomen, die sehr fest verknüpft sind)
2) Verbindungen:
Molekülformel = Summenformel
Geben die Art und genaue Anzahl der Atome im Molekül an
Bsp.:H2O

Verhältnisformel:
- Molekül C4H10: Summenformel von Feuerzeuggas
- C2H5: Verhältnisformel  kleinstes mögliches Verhältnis der Atome im Molekül
- Metall-Nichtmetallverbindungen:
keine Moleküle sondern gitterartige Anordnung vieler geladener Atome:
z.B.:Cu2S

Die molare Masse (M):
Wie viele H-Atome sind in 1g Wasserstoff enthalten?
1u = 1,6 × 10 –24 g
1g / 1,6 × 10 –24 g = 6×10 23
1 Mol ist die Stoffmenge n, die 6×1023 Teilchen enthält.
n=1mol
Anzahl der Teilchen ~ Stoffmenge
N= NA × n

N = (Anzahl der Teilchen)
NA= (Avogadrokonstante 6×10 23 1/mol)
n = (Stoffmenge)

Molare Masse: M = m / n [M] = g / mol  molare Masse
n = Stoffmenge in mol
m = Masse in g

Begrifferklärung:
o Relative Atommasse:
Masse eines Atoms bezogen auf die Masse eines Wasserstoffatoms = 1u;

z.B. C- Atom = 12u
o Absolute Atommasse:
Masse eines H-Atoms: 1,6×10–24 g
o N
Anzahl der Teilchen (Atome und Moleküle)
o NA
NA= 6×1023 1mol (1g Wasserstoff enthält 6×1023 Teilchen); Avogadrokonstante
o Atom
Atome sind die kleinsten Teilchen eines Stoffes (kann nicht weiter zerteilt werden); 1,6×10–24 g
o Molekül
Moleküle sind Verbindungen von mind. zwei Atomen.
o Nichtmetalle
Liegen als Moleküle vor, Ausnahme: Edelgase; z.B.:S8
o Verhältnisformel
Gekürzte Molekülformel; gibt an wie das Verhältnis der Atome im Molekül ist. z.B. CH2O: 1:2:1
o Molekülformel
Gibt Art und Anzahl der Atome im Molekül an, z.B. C6H12O6 Glukose
o Mol
1 Mol bezeichnet die Stoffmenge, die 6×10 23 Teilchen enthält; n=1mol
o Molare Masse
M = m/n [M] = g/mol

Aufgaben zum Thema Wasser:
1. Wie beeinfluss der Mensch den natürlichen Wasserkreislauf?
- durch Wasserentnahme
- durch Umleiten von Flüssen
- durch Stauseen
- durch die globale Erwärmung
2. Welche Folgen hat der Verschluss des Bodes durch Gebäude und Straßen für den Wasserkreislauf?
- Wasser kann nicht wie gewöhnlich versickern oder abfließen, es muss durch das Abwassersystem umgeleitet werden  Überschwemmung, Erosion, Grundwasserspiegel sinkt
3. Was könnten Gründe für den ökonomisch begründeten Wassermangel sein?
- Durch die hohe Nachfrage an Wasser in der Industrie und durch Wasserverschmutzung herrscht in bestimmten Gebieten Wassermangel.  sterben von Pflanzen.
4. Wie kommen die regionalen Unterschiede in der Verteilung des Wasserverbrauchs zustande?
- Europa: mehr als 50% des Wassers fließt in die Industrie
- Asien und Afrika: über 85% des Wasserverbrauchs für die Landwirtschaft
5. Wie kann man Wasser sparen?
- duschen statt baden
- nur volle Wasch- und Spülmaschinen anstellen
- zum Blumengießen Regenwasser nutzen

6. Vergleiche die Methode der Trinkwassergewinnung aus Grund- und Oberflächenwasser!
- Grundwassergewinnung:
o Entsteht durch Niederschläge, die im Boden versickern
o Wird durch feine Poren gefiltert
o Wasser enthält salzartige Stoffe  Geschmacksverbesserung
o Manchmal Eisen-Verbindungen  Geschmack
o Wasser wird aus Tiefbrunnen nach oben gepumpt
o Und im Wasserwerk gereinigt
- Oberflächenwasser:
o Oberflächenwasser ist im Allgemeinen Verschmutzter  viele Bakterien & Krankheitserreger
o Das Wasser wird durch verschiedene Zusatzstoffe gereinigt
o Das Wasser wird teilweise auch aus Uferfiltrat gewonnen  so wie Grundwasser
7. Warum wird die Methode der Trinkwassergewinnung aus Uferfiltrat eingesetzt?
- Weil das Wasser so natürlich gereinigt wird und weil es den natürlichen Grundwasservorrat erhöht.
8. Welche Vor- und Nachteile bietet die Methode der Umkehrosmose?
Nachteile Vorteile
großer Energieverbrauch lang haltbar
alle Verunreinigungen werden entfernt
keine Chemikalien
transportabel
9. Was sind Gefahren für das Trink- und Oberflächenwasser?
- Naturkatastrophen  Wasser wird durch Chemiefabriken verschmutzt
- Tankerunglücke  Ölteppiche
- Auto- & Industrieabgase  Sauerregen
- Atomunglücke Wasser wird verschmutzt
- Abwässer die nicht geklärt wurden
- Düngermittel  viel Verunreinigung

Säuren & Basen
Phenol-phthalin Lackmus Bromthymol-blau Universal-indikator Methyl-orange
Salzsäure farblos orange gelb dunkelrot rot
Essigsäure farblos orange gelb orange-rot rot
Wasser farblos violett blau grün orange
Natronlauge (NaOH) pink violett blau blau orange

Indikatoren zeigen durch ihre Farbe an, ob eine Lösung sauer, alkalisch oder neutral ist. Durch mischen verschiedener Indikatoren erhält man einen Universalindikator.


0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Salzsäure Magensaft Essig Mineralwasser d.Wasser Seifenlösung Natronlauge
Batteriens. Zitronensaft Cola Speichel Darmsaft Amoniaklösung

Viele Tiere und Pflanzen haben einen optimalen pH-Bereich. Er befindet sich meist im
basischen Bereich, wird dieser unter- oder überschritten geht das Lebewesen zugrunde.

Versuche
1.


 Nichtmetalloxide reagieren mit Wasser sauer, Metalloxide basisch.

Universalindikator:
Die Flüssigkeit färbt sich immer so, dass die Färbung mit der letzten hinzugegebenen Flüssigkeit überein stimmt.

Versuch von Lavoisier:

Beobachtung:
Das Wasser und das Magnesium werden erhitzt. Nach einer Weile fängt das Mgnesium an zu glühen. Das Gas was entsteht wird durch eine Röhre nach „draußen“ geleitet. Es lässt sich
leicht entzünden.
Folgerung:
Mit dem Versuch hat Lavoisier gezeigt, dass Wasser noch weiter „zerlegbar“ ist, nämlich ich Sauerstoff und Wasserstoff.

Eigenschaften des Wasserstoffs:

Eigenschaften:
- leicht entzündbar
- leichter als Luft /geringe Dichte (1/16)
- geruchlos
- farblos
- gasförmig
- nicht giftig
- erstickende Wirkung

Brennender Kerze entzündet
H2 an der sich beim Durchtritt
Grenzfläche durch den brennenden
zur Luft Wasserstoff


Wasserstoff verbrennt, durch den entstehenden
Unterdruck wird Luft in die Dose gezogen. Es entsteht
Knallgas (explosives Sauerstoff/Wasserstoffgemisch)
H2

V4 Knallgasprobe

Calium + Wasser Wasserstoff + Caliumhydroxid

Ca + H2O H2 + Co(OH)2


Knallgasprobe: Entzünden des Gemisches:
- pfeifen: viel Luft, wenig Gas  explosiv
- knallen beim entzünden  hochexplosiv
- dumpfes Geräusch: viel Gas kauf Luft  Gas brennt ruhig ab  nicht explosiv


Katalysatoren:

 Spontane Entzündung der Kügelchen

2 H2 + O2 kat. 2 H2O

ohne Katalysator:



mit Katalysator:

Katalysator:
Ein Katalysator ist ein Stoff,der durch seine Anwesenheit:
- die Aktivierungsenergie einer Reaktion herab setzt
- selbst aber unverbraucht aus der Reaktion hervorgeht

Bedeutung von Katalysatoren:
- Autokatalysator:
katalysiert die Weiterreaktion giftiger Verbrennungsprodukte
C + O2 CO2
2CO + O2 2CO2
NO + 2CO N2 + 2CO2

- viele chemische Synthesen
- Enzyme = Biokatalysatoren  spalten energiereiche Verbindungen

Döbereiners Feuerzeug:

Flamme

Platin

V: 100l: H2 (g) ρ= 0,083g/l
V: 100l: H2 (l) ρ= 0,07g/cm3

m: (H2 (g)) = ρ×V = 8,3g
m: (H2 (l)) = ρ×V = 0,07g/cm3 ×100l = 0,07g/cm3 ×1000×100l=7000g
freigesetzte Energie:
142 MJ/kg
100l Gas H2 11786MJ

Wasserstoff als Energieträger:

Was ist der Unterschied zwischen einer Energiequelle und einem Energieträger?
Energieträger: gewinnen von Energie
Energieträger: übertragen von Energie



Ein Wasserstoff gibt ein Elektron ab  Proton entsteht (H+). H+ kann durch die Membran durch.
Auf der anderen Seite: Sauerstoffatom nimmt Elektronen auf (O2-). H+ und O2- verbinden sich zu Wasser.

Wasserstoff kommt auf der Erde nur in Verbindungen vor: z.B. Holz, Stroh, Steinkohle, Erdöl, Erdgas, Schlamm, Gülle,…

Wie kann man Wasserstoff aus Verbindungen gewinnen?  Elektrolyse

Woraus kann man den benötigten Strom gewinnen?
endliche Engergiequellen erneuerbare Energiequellen
Erdgas Windkraft
Kohle Wasserkraft
Uranerz Sonnenenergie
Erdöl Photovoltaik

Welche Gründe gibt es für die Umwandlung von kostbarem Strom in Wasserstoff und wieder zurück in Strom?
Zur Zwischenspeicherung; zum Transport von Energien; als Kraftstoff für Autos; Flugzeuge

Wo kann man Wasserstofftechnologie einsetzen?
Im Transportsektor; Blockheizkraftwerke, Nahwärme




Der hoffmannsche Wasserzersetzer:


Wie funktioniert er?
Durch das Anlegen einer elektrischen Spannung wird Wasser in O2 und H2 zersetzt.
Wie kann man die entstehenden Gase nachweisen?
H2: durch Knallgasprobe
O2: durch Gilmmspanprobe

Gase

1) Verhalten bei Druck- und Temperaturveränderung


Volumen nimmt zu bei p und T


Volumen nimmt ab bei p und T

Um Gasvolumina miteinander vergleichen zu können gibt man einen Normzustand an.
Tn = 273 K (0°C)
pn = 1013mbar (entspricht 1 bar)
 Un (Normalvolumen)

2) Das Gesetzt von Avogadro
Gas Dichte (g/l) Relative Dichte bezogen auch Wasserstoff ρ(Gas)/ ρ (Wasserstoff)
Wasserstoff 0,0089 1
Stickstoff 1,25 14
Sauerstoff 1,428 16

Die Dichten verschiedener Gasteilchen verhalten sich zueinander wie die Massen der Gasteilchen.

Avogadro (1811)
In einem best. Volumen eines belieben Gases ist immer dieselbe Anzahl von Zeilchen enthalten.



Berechnung des Molvolumens:
1mol H2 entspricht 2g
1l H2 entspricht 0,089g
Vmn= 2g/mol/0,089g ×1l = 22,4l/mol

Das molare Volumen aller Gase beträgt:

Vmn=22,4l/mol

bei Raumtemperatur (20°C):

Vmn=24l/mol

Vmn=V/n [Vmn]=l/mol  molares Volumen

Rechenübung:
Welches Volumen an Sauerstoff erhält man bei der Thermolyse von 3,5g Ag2O (20°C)?

Vmn=24l/mol
m (Ag2O)= 3,5g
M (Ag)= 108g/mol
M (O2)= 32g/mol
M (Ag2O)= 232g/mol

2 Ag2O 4Ag + O2

n (Ag2O) = m/M = 3,5g/232g/mol=0,015 mol
n (O2) = 0,0075

V (O2)= 24l/mol×0,0075mol= 0,18l

Chemiezusammenfassung

Legierungen:

Bronze: Kupfer
Zinn
Messing: Kupfer
Zink
Amalgam: Silber
Zinn
Kupfer
Zink
Quecksilber

Redox-Reaktion:

ZnO + Mg MgO + Zn

ZnO Zn: Reduktion
Mg MgO: Oxidation

Mg: Reduktionsmittel(Bewirkt die Reduktion eines anderen Stoffes und oxidiert selbst)
ZnO: Oxidationsmittel(Bewirkt die Oxidation eines anderen Stoffes und wird selbst reduziert)

Gefahren für Wasser:
Oberflächenwasser:
 Bebauung(Häuser, Straßen, Städte, etc.) der Natur, das Oberflächenwasser kann nicht mehr so leicht in das Grundwasser fließen, daher fließt es oberirdisch ab und es entsteht Erosion.
 Verunreinigung des Wassers durch nicht/schlecht geklärte Abwässer/Saurer Regen .
 Erwärmung durch Kraftwerke dadurch kann das Wasser weniger Sauerstoff lösen
 Fischsterben
Grundwasser:
 Immer mehr Wasserentnahme, zuwenig Wasser kommt ins Grundwasser nach, Absenkung des Grundwasserspiegels, absterben von Pflanzen deren Wurzeln nicht tief genug in den Boden wachsen
 Verunreinigung durch Abwässer die im Oberflächenwasser enthalten sind.
 Überdüngung, hohe Schadstoffbelastung

Nachweis: Wasser  Wasserstoff + Sauerstoff:
Wasser mit Hilfe von Elektrolyse in Wasserstoff und Sauerstoff trennen Gase separat auffangen.

2H2O  2H2 + O2

H2 mit Hilfe der Knallgasprobe nachweisen.
O2 mit Hilfe der Glimmspanprobe(Brennendes Stück Holz in den Sauerstoff halten (helle Erleuchtung)) nachweisen.

Nicht/Metalloxide reagieren mit Wasser:
Metalloxid: MgO (Magnesiumoxid)  Alkalische/Basische Lösung
Nichtmetalloxid: CO2(Kohlenstoffdioxid)  Saure Lösung

Eigenschaften von Wasserstoff

 Gasförmig unter Normbedingungen
 Geruchlos
 Unsichtbar
 Geschmacklos
 Explosiv
 Leichter als Luft
 Dichte(20°C): 0,0083g/l
 Siedepunkt: -253°C
 Schmelzpunkt: -259°C

Knallbüchsenversuch
Man nimmt eine leere Blechbüchse mit einem kleinen Loch im Boden und stellt sie so auf ein Streichholz dass ein kleiner Luftschlitz vorhanden ist. Nun wird dss Loch oben verschlossen und Wasserstoff eingefüllt. Das Loch wird wieder geöffnet und dann der Wasserstoff der entweicht, angezündet. Mann hört ein pfeifendes Geräusch(Luft wird durch den Schlitz angesaugt da ein unterdruck durch die Verbrennung entsteht). Wenn das Luft-Wasserstoff-Gemisch das richtige Verhältnis erreicht hat explodiert der Wasserstoff und die Büchse fliegt nach oben.
Gezeigte Eigenschaften
 Leichter als Luft
 Explosiv
Wasserstoff und Platin
Leitet man Wasserstoff auf Platin kommt es zu einer spontanen Verbrennung und Flammen-Erscheinung.


Blau: ohne Platin
Rot: mit Platin

Das Platin bewirkt das EA sinkt

Definitionen:
Relative Atommasse: Gemessen in 1u. Gewicht im Verhältnis zum kleinsten Atom (1H)
Absolute Atommasse: Masse eines Atoms in Gramm(1,673∙10-24 g/H-Atom)
Gesetze:
1. Bei einer Reaktion entspricht die Masse aller Ausgangsstoffe der Masse aller Produkte
2. Das Massenverhältnis der Element aus denen eine Verbindung entsteht oder in die sie zerlegt werden kann, ist konstant.
3. Die Teilchen innerhalb einer Reaktion Reagieren immer im Verhältnis von einfachen ganzen Zahlen, da es keine halben oder negativen Atome gibt.
4. Avogadro: Bei gleichem Druck, Temperatur, Volumina: gleichviel Teilchen in einem gasförmigen Stoff
Atome und Molekühle:
Atome:
Kleinstes nicht mehr teilbares Teilchen. Sie unterscheiden sich in Form, Farbe und Eigenschaften.
Molekühle:
Fester Verbund aus 2 oder mehr gleichen bzw. verschiedenen Atomen
z.B.: H2, O2, CO2, MgO, etc.

Stoffmenge, Avogadro-Konstante
 Die Stoffmenge(n) gibt an wie viele Teilchen in einem Stoff vorhanden sind
 Diese Stoffmenge(n) wird in „x mol“ angegeben.
 1 mol entspricht 61024
 diese Konstante wird Avogadro-Konstante genannt

Molekühl- und Verhältnisformel
Molekühlformel: gibt an wie viele Atome jedes Stoffes in einem Molekühl vorhanden sind
Bsp: H6C12O6
Verhältnisformel: gibt das kleinstmögliche Verhältnis zw. den Atomen im Molekühl an
Bsp: HC2O
Trinkwassergewinnung:
Grundwasser:
Wird direkt aus Quellen oder gebohrten Brunnen entnommen, muss meist nicht mehr gereinigt werden da der Boden die Schadstoffe in seinen verschiedenen Schichten ausfiltert.
Umkehrosmose:
Zu Reinigendes Wasser wird mit bis zu 80bar auf eine spezielle Membran gepresst.
Wasserteilchen werden durch gepresst andere größere Teilchen können nicht hindurch werden weggeschwemmt.
Uferfiltrat:
(Siehe Buch: S.81 B2)

Diese Art der Wassergewinnung wird in der Nähe eines Flusses ermöglicht da das Flusswasser zum Teil in die umgebenden Erdschichten sickert und sich mit dem Grundwasser nahe der Oberfläche vermischt. Dieses Wasser hat eine rel. gute Qualität, da es durch verschiedene Sandschichten in Ufernähe fließen muss um an die Entnahmestelle zu kommen und wird zusätzlich noch gereinigt um restliche Verunreinigungen zu entfernen.
Das Wasser wird in der Sammelebene gesammelt und zum Bohrschacht nach rechts geleited, von dort aus mit Pumpen an die Oberfläche gepumpt.



Dieses Referat wurde eingesandt vom User: Aaron




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