Chemie Wasserstoff Überblick Übungsblatt Vorkommen: Wasserstoff ist das häufigste Element des Universums, jedoch nicht der Erdrinde. Es stellt 75 % der gesamten Masse bzw. 93 % aller Atome des Sonnensystems. In der Natur kommt Wasserstoff nur in Verbindungen vor. Er ist Bestandteil des Wassers und bedeckt damit über 2/3 der Erdoberfläche (96,5% ist Salzwasser und 3,5% ist Süßwasser). In der Erdatmosphäre kommt es in der chemisch gebundenen Form als Wasserdampf vor. Zudem ist es Bestandteil beinahe aller organischer Verbindungen und kommt deshalb in gebundener Form in fast allen lebenden Organismen vor. Mit Hilfe der Elektrolyse (Aufspaltung einer chemischen Verbindung durch Strom) kann Wasserstoff aus Wasser gewonnen werden Eigenschaften: Wasserstoff hat das Symbol H (Hydrogenium) und besitzt die chemische Ordnungszahl 1. Es ist das leichteste Gas überhaupt. Molekularer Wasserstoff (H2, ein Molekül besteht aus 2 Wasserstoffatomen) ist ca. 14,4-mal leichter als Luft. Wasserstoff ist in Wasser und anderen Lösungsmitteln schlecht löslich. Sein Siedepunkte liegt bei - 252° C und sein Schmelzpunkt bei - 259° C. Wasserstoff ist das chemische Element mit der geringsten Atommasse. Es ist ein farb-, geruch- und geschmackloses Gas, das mit bläulicher sehr heißer Flamme zu Wasser verbrennt. Im reinen Wasserstoff würde aber eine Flamme ersticken. Ein Gemisch aus gasförmigen Wasserstoff und Sauerstoff im Verhältnis 2:1 wird als Knallgas bezeichnet. Ein Funke genügt und das Gemisch reagiert explosionsartig - das Endprodukt dieser Reaktion ist Wasser. Reaktionsgleichung: 2 H2 + O2 = 2 H20 Verwendung: Wasserstoff wird als Energiespeicher in Form von Brennstoffzellen genutzt. Zudem wird es als Brennstoff für Raketen verwendet. Aus Wasserstoff und Stickstoff wird Ammoniak für Düngemittel hergestellt. In der Metallgewinnung wird es als Reduktionsmittel angewendet, da H2 mit Metalloxiden reagieren und den Sauerstoff entziehen kann. Nach Anwendung entsteht Wasser und das reduzierte Metall. Aufgrund seiner hohen Wärmekapazität kommt Wasserstoff in Kraftwerken und industriellen Anlagen als Kühlmittel zum Einsatz. Der Einsatz von Wasserstoff als Traggas bei Luftschiffen verursachte aufgrund seiner leichten Entzündlichkeit die "Hindenburg-Katastrophe" im Jahre 1937 und wird seither durch Helium ersetzt. Der Zeppelin „Hindenburg“ ging beim Landeanflug in New York am 6. Mai 1937 in Flammen auf und 34 Menschen starben. ©www.mein-lernen.at Chemie Wasserstoff Fragen 1. Wie häufig ist das Element Wasserstoff? ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… 2. Welches ist die wichtigste Verbindung von Wasserstoff in der Natur? ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… 3. In welcher Form kommt Wasserstoff in der Erdatmosphäre vor? ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… 4. Mit welchem Verfahren kann aus Wasserstoff aus Wasser gewonnen werden? ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… 5. Was für Eigenschaften besitzt Wasserstoff? ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… 6. Was ist Knallgas? ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… 7. Wie lautet die Reaktionsgleichung für Knallgas? ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… 8. Was für eine Anwendung erfährt Wasserstoff in der Metallgewinnung? ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… 9. Welche Anwendung erfährt Wasserstoff aufgrund seiner hohen Wärmekapazität? ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… 10. Wie verlief der Einsatz von Wasserstoff als Traggas bei Luftschiffen? ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ©www.mein-lernen.at Chemie Wasserstoff Lösungen 1. Wie häufig ist das Element Wasserstoff? A: Wasserstoff ist das häufigste Element des Universums. Es stellt 75% der gesamten Masse bzw. 93% aller Atome des Sonnensystems. 2. Welches ist die wichtigste Verbindung von Wasserstoff in der Natur? A: Es ist Bestandteil von Wasser und bedeckt damit 2/3 der Erdoberfläche (96,5% Salzwasser und 3,5% Süßwasser). 3. In welcher Form kommt Wasserstoff in der Erdatmosphäre vor? A: In der Erdatmosphäre kommt es in der chemisch gebundenen Form als Wasserdampf vor. 4. Mit welchem Verfahren kann aus Wasserstoff aus Wasser gewonnen werden? A: Mit Hilfe der Elektrolyse (Aufspaltung einer chemischen Verbindung durch Strom) kann Wasserstoff aus Wasser gewonnen werden. 5. Was für Eigenschaften besitzt Wasserstoff? A: Sauerstoff hat einen Siedepunkt von - 252°C und einen Schmelzpunkt von - 259° C. Es hat die Ordnungszahl 1, und die Abkürzung H (von Hydrogenium). Es ist ein farbloses, geruchloses und geschmackloses Gas und 14,4mal leichter als Luft. 6. Was ist Knallgas? A: Knallgas ist ein Gemisch aus gasförmigen Wasserstoff und Sauerstoff im Verhältnis 2 : 1. Ein Funke genügt und das Gemisch reagiert explosionsartig – das Endprodukt dieser Reaktion ist Wasser. 7. Wie lautet die Reaktionsgleichung für Knallgas? A: Reaktionsgleichung: 2 H2 + O2 = 2 H20 8. Was für eine Anwendung erfährt Wasserstoff in der Metallgewinnung? A: In der Metallgewinnung wird es als Reduktionsmittel angewendet, da Wasserstoff mit Metalloxiden reagieren und den Sauerstoff entziehen kann. 9. Welche Anwendung erfährt Wasserstoff aufgrund seiner hohen Wärmekapazität? A: Aufgrund seiner hohen Wärmekapazität kommt Wasserstoff in Kraftwerken und industriellen Anlagen als Kühlmittel zum Einsatz. 10. Wie verlief der Einsatz von Wasserstoff als Traggas bei Luftschiffen? A: Aufgrund seiner leichten Entzündlichkeit verursachte der Einsatz von Wasserstoff als Traggas eine Tragödie. Der Zeppelin „Hindenburg“ ging beim Landeanflug in New York am 6. Mai 1937 in Flammen auf und 34 Menschen starben. ©www.mein-lernen.at
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