Untersuchung der Verbrennung eines Erdölproduktes: Unterschied zwischen den Versionen
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== Vorabinformationen zu Erdöl und anderen fossilen Brennstoffe == | == Vorabinformationen zu Erdöl und anderen fossilen Brennstoffe == | ||
Aktuelle Version vom 14. Januar 2014, 16:50 Uhr
Inhaltsverzeichnis |
Vorabinformationen zu Erdöl und anderen fossilen Brennstoffe
- Planet Wissen-Sendung Multitalent Erdöl (15 min)
- WDR-Monitor-Bericht über Fracking in Deutschland
Untersuchung der Abgase einer Kerze
Warum eine Kerze? Viele Kerzen bestehen aus Paraffin, das ein Nebenprodukt der Erdölverarbeitung ist. Paraffin ist, genau wie die anderen Erdölbestandteile, eine Verbindung aus Kohlenstoff und Wasserstoff. Man nennt sie daher auch Kohlenwasserstoffe. Die Verbrennungsprodukte sind immer die gleichen.
Luftzusammensetzung
Um die Abgase von den normalen Luftbestandteilen zu unterscheiden, solltest du dich über die Luftbestandteile informieren.
Im Buch zu lesen: Zum Thema Luft und Luftbestandteile findest du in unserem Buch Informationen auf den Seiten ???. |
Zeichne ein Kreisdiagramm zur Zusammensetzung der Luft: Zeichne das Kreis-Diagramm mit den entsprechenden Anteilen auf ein DIN A4 Blatt und halte neben jedem Luftbestandteil sehr kurz Informationen zu dem Luftbestandteil fest. Beispiel: Name, Eigenschaften, Verwendung, ... Weißt du nicht mehr, wie man ein Kreis-Diagramm zeichnet? Die 100% Luft müssen auf Winkelabschnitte verteilt werden. So entspricht dann der Vollkreis (also 360°) den 100%. Dann musst du mit Hilfe der Prozentrechnung oder Dreisatzrechnung den Prozentsatz in den Prozentwert (den Winkel) umrechnen. Vom Mittelpunkt aus wird der Kreisausschnitt mit dem entsprechenden Winkel eingezeichnet. |
Durchführung der Analyse
Eine Analyse (von altgriech. ἀνάλυσις analysis „Auflösung“) ist eine systematische Untersuchung, bei der das untersuchte Objekt oder Subjekt in Bestandteile (Elemente) zerlegt wird und diese anschließend geordnet, untersucht und ausgewertet werden.
Analyse, Wikipedia – Die freie Enzyklopädie, 6.5.2013 - Der Text ist unter der Lizenz „Creative Commons Attribution/Share Alike“ verfügbar; zusätzliche Bedingungen können anwendbar sein. Siehe die Nutzungsbedingungen für Einzelheiten. In der Wikipedia ist eine Liste der Autoren verfügbar. |
Bei der Untersuchung der Abgase, kann man so vorgehen, dass man die Abgase zunächst einmal auffängt, zum Beispiel unter Wasser, und dann mit den bekannten Untersuchungs-Methoden, wie etwa Nachweis-Reaktionen, die Zusammensetzung feststellt.
Wenn man schon weiß, was zu erwarten ist, kann man die Abgase gezielt durch eine Apparatur leiten, in der gleich die Stoffe nachgewiesen werden, wenn sie vorhanden sind. Bei der folgenden Apparatur wird gezielt nach den Verbrennungsprodukten von Kohlenstoff und Wasserstoff gesucht, da Erdöl und Erdöl-Bestandteile ja Verbindungen aus Kohlenstoff und Wasserstoff sind.
- Kohlenstoff verbrennt an der Luft zu Kohlen(stoff)dioxid.
- Wasserstoff verbrennt an der Luft zu Diwasserstoffoxid (=Wasser).
Nachweis von ...
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Treibhauseffekt
Nun haben wir also nachgewiesen, das Kohlendioxid eines der Verbrennungsprodukte von fossilen Brennstoffen ist. Sicher hast du im Zusammenhang mit Kohlendioxid den Begriff Treibhauseffekt schon einmal gehört. Und da Kohlendioxid einen Einfluss auf das Klima haben soll, wird immer wieder gefordert, den Ausstoß von Kohlendioxid zu reduzieren.
Schau dir den Film an und notiere hinter der Überschrift Kohlendioxid und der Treibhauseffekt folgende Informationen:
Ausschnitt aus der Sendung Nano zur Wirkung der Atmosphäre auf die Erd-Temperatur und Kopfball-Experimente zum Thema Treibhauseffekt. |
Wirkung der Sonnenstrahlen auf die Erde mit Atmosphäre | Wirkung der Sonnenstrahlen auf die Erde ohne Atmosphäre |
Zusatz: Filme zur Atmosphäre und Wasser als Verbindung
Die folgenden zwei Filme-Teile zum Thema Die Atmosphäre - ist sie für uns nur Luft? informieren über die Luft und ihre Bestandteile: Teil 1/2 und Teil 2/2. Nebenbei wird auch noch einmal Wasser und dessen Zerlegung betrachtet.
Bestandteile des Erdöls
Wie du schon im erste Film mitbekommen haben solltest, ist Erdöl ein Gemisch vieler verschiedener Stoffe. Wir wollen es uns noch ein wenig genauer anschauen. Um dies besser machen können, führen wir noch ein paar Begriffe ein:
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Bei chemischen Reaktionen findet eine Umlagerung von Atomen statt. Aktivierungs-Energie wird unter anderem benötigt, um vorhandene Verbindungen zu zerbrechen. |
Welche und wieviele Atome in einem Moleküls enthalten sind kann man auf zwei Arten beschreiben:
- In der Symbolschreibweise, wo für jedes Atom ein bestimmtes Symbol aus einem oder zwei Buchstaben steht.
- In einer Kugeldarstellung, eine Art vereinfachtes Modell für das Molekül, bei der für jedes Atom eine Kugel gezeichnet wird. Dabei kommt es nicht nur auf die Anzahl und die Art der enthaltenen Atom an, sondern auch wie sie untereinander angeordnet sind.
Bezeichnung der Verbindung | Symbolschreibweise | Kugeldarstellung |
---|---|---|
Wasser | H2O | |
Kohlendioxid | CO2 |
Fülle das Arbeitsblatt ... |
Bei den folgenden Darstellungen der kleinsten, zusammengesetzten Teilchen der Kohlenwasserstoff-Verbindungen, handelt es sich um vereinfachte Darstellungen. Die Kugeln stehen für folgende Elemente:
- die weiße, etwas kleinere Kugel, steht für ein Wasserstoff-Atom
- die dunkelgraue Kugel, steht für ein Kohlenstoff-Atom