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KohlendioxidZoomA-Z

Fachgebiet - Anorganische Chemie

Auch Kohlenstoffdioxid. Chemische Verbindung zwischen Kohlenstoff und Sauerstoff mit der Formel: CO2. Relatives Molekülgewicht: 44,01 gmol-1 . Farb- und geruchloses, nicht brennbares Gas, schwerer als Luft. Bei Druckverminderung verflüssigt sich das Gas, wobei ein Teil der entstehenden Flüssigkeit derart schnell verdampft, dass der verbleibende Rest sich auf etwa 80°C abkühlt und fest wird. Diesen Kohlensäureschnee (chemisch nicht korrekte Bezeichnung!) verwendet man u.a. als Feuerlöschmittel und Kühlmittel (Trockeneis). Kohlendioxid ist gesundheitlich unbedenklich (Anwendung als inertes Treib- und Schutzgas in Lebensmitteln). In Wasser löst sich Kohlendioxid gut, allerdings nur ca. 0,1 % der gelösten Kohlendioxidmoleküle reagieren mit Wasser zu Kohlensäure – Kohlendioxid ist demzufolge das Anhydrid der Kohlensäure. Kohlendioxid kommt in der Natur sowohl in freiem als auch in gebundenem Zustand vor. In freier Form ist Kohlendioxid Bestandteil der Luft sowie in Mineralquellen und im Meerwasser enthalten. Chemisch gebunden tritt Kohlendioxid in Form von Carbonaten auf. Die Herstellung von Kohlendioxid im Labor erfolgt durch Zersetzung der Carbonate, z.B. von Marmor (Calciumcarbonat), CaCO3, mit Salzsäure im Kipp'schen Apparat:

CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2

In der Industrie entsteht Kohlendioxid bei zahlreichen großtechnischen Prozessen, so z.B. beim Verbrennen von Koks mit Luft oder als Nebenprodukt des Kalkbrennens. Kohlendioxid ist wesentlicher Bestandteil des biologischen Stoffwechselsystems bei Flora und Fauna (Photosynthese, Atmung). Neben anderen Gasen absorbiert vor allem Kohlendioxid die durch das Sonnenlicht an der Erdoberfläche entstehende Wärmestrahlung und bewirkt deren Erwärmung (Treibhauseffekt). Der hohe, ungebremste Kohlendioxid-Ausstoß der Industrienationen gilt als Hauptursache für die seit Jahrzehnten zu beobachtende Zunahme der Durchschnittstemperaturen, deren Folge globale Klimaveränderungen mit bisher kaum absehbaren, möglicherweise irreversiblen Auswirkungen für Mensch und Natur sein könnten.

Lerneinheiten, in denen der Begriff behandelt wird

AlgenreaktorLevel 120 min.

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Der "Algenreaktor" ist ein umweltfreundliches Gas-, Wasser-, Biomasse- und Energiekreislaufsystem, in dem mit Hilfe von Licht, Kohlendioxid, Wasser und Nährstoffen aus Algen Energie und wertvolle Naturstoffe gewonnen werden.

Photovoltaik - eine EinführungLevel 130 min.

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Es wird ein erster Überblick über die Photovoltaik gegeben. Zunächst wird die Notwendigkeit des Ausbaus erneuerbarer Energien und der Photovoltaik im Speziellen erläutert, um den Klimawandel abzuschwächen. Generelle Vor- und Nachteile der Photovoltaik werden aufgeführt und die Technik kurz erklärt. Schließlich werden Anwendungsbeispiele und die Entwicklung des Marktes für Photovoltaik in Deutschland, Europa und der Welt aufgezeigt. [Stand: Oktober 2011]

Die Grignard-ReaktionLevel 120 min.

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Sie gehört zu den klassischen metallorganischen Reaktionen zum Aufbau von C-C-Bindungen in der Organischen Synthesechemie und eröffnet durch ihren Variantenreichtum die Möglichkeit, eine große Anzahl verschiedener funktioneller Gruppen in andere zu überführen - die Grignard-Reaktion, die nun schon seit über 100 Jahren nicht mehr aus den Laboren wegzudenken ist.

Synthese von CarbonsäurenLevel 225 min.

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Reaktionen von CarbonsäurenLevel 245 min.

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Die Lerneinheit beschreibt die verschiedenen Reaktionen von Carbonsäuren. Zum einen Angriffe auf die Carboxy-Gruppe und zum anderen Reaktionen am alpha-Kohlenstoff.

KohlenstoffdioxidLevel 135 min.

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Diese Lerneinheit informiert über die Stoffeigenschaften von Kohlenstoffdioxid sowie über seine Synthese und Reaktivität. Diverse Spektren von Kohlenstoffdioxid sind abrufbar und Informationen über Toxikologie und Arbeitsschutz werden angeboten.