MINT lernen

Nachweis von Kohlenstoffdioxid

Zwei Aufgaben, in denen Kalkwasser ein unsichtbares Gas verrät.

Dein Fortschritt:
0 / 0 Aufgaben
1

Im Gärkeller

AFB I–II

Im Herbst gärt im Keller eines Weinguts der Traubensaft in großen Fässern. Dabei entsteht Kohlenstoffdioxid. Der Winzer betritt den Keller nur mit einer brennenden Kerze, die er in Kniehöhe hält. Erlischt sie, verlässt er den Keller sofort.

  1. Gib zwei Eigenschaften von Kohlenstoffdioxid an, die den Gärkeller gefährlich machen.
  2. Erkläre, warum der Winzer die Kerze in Kniehöhe und nicht über dem Kopf hält.
  3. Weise mit einer Probe aus Bodennähe nach, dass das Gas im Keller Kohlenstoffdioxid ist. Beschreibe dein Vorgehen.

Hinweise

Hinweis zu Aufgabe a)
Kann man das Gas bemerken? Wo sammelt es sich?
Hinweis zu Aufgabe b)
Wo ist die Gasschicht zuerst hoch genug?
Hinweis zu Aufgabe c)
Das Erlöschen der Kerze allein reicht nicht.

Erwartungshorizont

Erwartungshorizont zu Aufgabe a)

Kohlenstoffdioxid ist farblos und geruchlos, man bemerkt es also nicht. Außerdem ist es schwerer als Luft und sammelt sich am Boden des Kellers, wo es die Luft verdrängt.

Erwartungshorizont zu Aufgabe b)

Das schwere Gas sammelt sich von unten her an. In Kniehöhe erreicht die Kerze die Kohlenstoffdioxid-Schicht früher, als das Gas die Höhe von Mund und Nase erreicht. Erlischt die Kerze dort, bleibt noch Zeit, den Keller zu verlassen.

Erwartungshorizont zu Aufgabe c)

Ich fülle in Bodennähe eine Gasprobe ab, zum Beispiel mit einer Spritze. Dann leite ich das Gas in ein Reagenzglas mit klarem Kalkwasser. Wird das Kalkwasser milchig-trüb, ist Kohlenstoffdioxid nachgewiesen.

2

Der Sprudel-Streit

AFB II–III

Mia und Tom streiten über die Bläschen in Mineralwasser. Mia sagt: „Das ist Kohlenstoffdioxid.“ Tom meint: „Das ist nur Luft, die beim Abfüllen hineingepresst wurde.“ Im Labor stehen Kalkwasser, Holzspäne, Reagenzgläser, ein Stopfen mit Gasableitungsrohr und eine Sprudelflasche bereit.

  1. Plane einen Versuch, mit dem sich der Streit entscheiden lässt.
  2. Vergleiche die Beobachtungen, die du erwartest, wenn Mia recht hat, mit denen, wenn Tom recht hat.
  3. Bewerte Toms Vorschlag: „Wir halten eine brennende Kerze ins Gas. Geht sie aus, hat Mia gewonnen.“

Hinweise

Hinweis zu Aufgabe a)
Wie bekommst du das Gas aus dem Wasser heraus — und welche Probe nimmst du?
Hinweis zu Aufgabe b)
Luft enthält nur sehr wenig Kohlenstoffdioxid.
Hinweis zu Aufgabe c)
Was verrät das Erlöschen — und was nicht?

Erwartungshorizont

Erwartungshorizont zu Aufgabe a)

Ich fülle Mineralwasser in ein Reagenzglas und verschließe es mit dem Stopfen mit Gasableitungsrohr. Durch leichtes Schütteln oder Erwärmen in der Hand perlt das Gas aus. Das Rohr tauche ich in ein zweites Reagenzglas mit klarem Kalkwasser. Schutzbrille tragen.

Erwartungshorizont zu Aufgabe b)

Hat Mia recht, wird das Kalkwasser schon nach kurzer Zeit milchig-trüb. Hat Tom recht, bleibt es klar, weil Luft nur einen sehr kleinen Anteil Kohlenstoffdioxid enthält. Ein glimmender Span würde in Luft weiterglimmen, in Kohlenstoffdioxid erlöschen.

Erwartungshorizont zu Aufgabe c)

Der Vorschlag ist nicht ausreichend. Das Erlöschen zeigt nur, dass nicht genug Sauerstoff da ist. Das würde zwar gegen Toms Luft-Vermutung sprechen, beweist aber nicht, dass es Kohlenstoffdioxid ist — Stickstoff hätte dieselbe Wirkung. Eindeutig ist nur die Kalkwasserprobe.