Big Bang HTL 2, Schulbuch

82 Bereich Grundlagen der Chemie (II. Jahrgang, 3. Semester) der Markt klein ist, wird auch die Infrastruktur nicht weiter ausgebaut, was den Markt seinerseits wieder bremst. Also: wenige Wasserstoff-Autos ® wenig Tankstellen ® wenige Auto-Käufer ® wenige Wasserstoff-Autos usw. Außerdem ist Wasserstoff geruchlos und sehr flüchtig, mit großen Explosionsgrenzen, dh. man würde nicht gleich merken, wenn Wasserstoff ausströmt und sich eventuell ein explosionsfähiges Gas-Luft-Gemisch bildet. Obwohl sich ge- zeigt hat, dass diese Probleme gut in den Griff zu bekom- men sind und Wasserstoff als Treibstoff zumindest nicht ge- fährlicher ist als Benzin, haben viele Menschen Bedenken bei wasserstoff-betriebenen Fahrzeugen. Aber solange Wasserstoff hauptsächlich aus fossilen Roh- stoffen hergestellt wird, kann man sowieso nicht von alter- nativer Energie sprechen. Info: Explosionsgrenzen Explosionsgrenzen Brennbare Gas-Luft-Gemische können unter bestimmten Mischungsverhältnissen explodieren. Jedes dieser Gemische hat einen Explosionsbereich, der durch eine untere und eine obere Explosionsgrenze festgelegt ist. Unterhalb der unte- ren Explosionsgrenze ist die Konzentration des brennbaren Stoffes zu gering, um eine Explosion zu bewirken. Oberhalb der oberen Explosionsgrenze ist die Konzentration des brennbaren Stoffes zu hoch, um eine Explosion zu bewirken (es steht zu wenig Sauerstoff zur Verfügung). Irgendwo dazwischen gibt es eine optimale Mischung, ein stöchio­ metrisches Gemisch. In der nachfolgenden Tabelle sind einige Explosionsgrenzen angeführt. Man sieht, dass Benzin und Methan sehr enge Explosionsgrenzen haben, Wasserstoff viel weitere. Die An- gabe erfolgt meist in Volumsprozent Vol%, so auch in der Tabelle unten. Substanz untere Explosions- grenze optimales Gemisch obere Explosions- grenze Methan 4,4 9,5 16,5 Propan 2,1 4,0 9,5 Benzin 0,6 1,6 8,0 Wasserstoff 4,1 30 75 i Abb. 6.4: Explosionsgrenzen 6.2 Chlor Chlor ist das Element mit der Ordnungszahl 17. Es steht in der 7. Hauptgruppe und seine Atome besitzen 17 Protonen und Elektronen, davon 7 Valenzelektronen. Elementar kommt es in der Natur nicht vor. Man muss es aus Verbin- dungen wie z. B. dem Kochsalz (Natriumchlorid) herstellen. Ein Chloratom verbindet sich sofort mit einem zweiten zu einem Chlormolekül und bildet ein gelb-grünes giftiges Gas. Info: Die Geschichte der Chlor-Chemie Chlor gehört zu den Grundchemikalien der Welt, jährlich werden unglaubliche mehr als 60 Mio. t davon produziert und verwendet (siehe Kap. 9.6). Etwa 55% aller Chemiepro- dukte werden unter Mitverwendung von Chlor in irgend- einer Weise hergestellt. Einige Anwendungsbeispiele: ( F4 ) –– Das weltweit meiste Chlor wird zur Herstellung von Poly- vinylchlorid verwendet, kurz PVC . Das ist ein beliebter Kunststoff für Kanalrohre, Fensterrahmen, Kabelisolierun- gen, Schalterdosen und Fußbodenbeläge. Aber auch Kin- derspielzeug wird immer wieder aus PVC hergestellt, was vielfach Kritik auslöst. Denn um das PVC formbar zu ma- chen, werden Weichmacher zugesetzt, die oft krebserre- gend sind. Vor allem Kinder sind gefährdet, weil diese Spielzeug häufig in den Mund nehmen. –– Wenn Chlor in Lauge eingeleitet wird, dann entstehen un- ter anderem Hypochlorit-Ionen. Diese Hypochlorit-Ionen (OCl – ) wirken bleichend und desinfizierend, daher wurde Chlor lange als Bleichmittel in der Papierindustrie und als Holzschutzmittel eingesetzt. Auch in Haushalts-Hygie- nereinigern befinden sich Stoffe mit Hypochlorit-Ionen. Diese werden bei Kontakt mit Wasser freigesetzt und ent- falten so ihre Bleichwirkung. Cl 2 + 2 OH – ® Cl – + OCl – + H 2 O –– Chlor lässt sich leicht in organische Verbindungen ein- bauen. Dadurch werden diese reaktiver und man kann leichter neue Produkte herstellen. Daher sind Chlorver- bindungen oft Zwischenprodukte zur Herstellung von z. B. Arzneimitteln, Lösungsmitteln, Insektenvernichtungsmit- teln oder Kunststoffen. Im Endprodukt kommt das Chlor dann meist gar nicht mehr vor. Weltweit werden jährlich über 60 Millionen Tonnen Chlor produziert. (zum Vergleich: die weltweite Goldförderung pro Jahr beträgt 0,0027 Millionen Tonnen). Chlor ist ein giftiges, gelbgrünes Gas. Wozu braucht die Menschheit so viel Chlor? Warum sind die Chlortabletten für den Swimmingpool Feststoffe, wenn doch Chlor gasförmig ist? Wie kommt der typische Schwimmbadgeruch zustande? F4 F5 F6 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv