Chemie begreifen, Schulbuch

Für besonders Interessierte Das Wichtigste Hier wird es anschaulicher S4 218 Die atmosphärischen Spurengase beeinflussen maßgeblich das Klima, weil die Elektronen- paarbindungen von H 2 O, CO 2 , CH 4 und O 3 in der Lage sind, Wärmestrahlung mit einer ganz bestimmten Wellenlänge aufzunehmen und als »Energiesammler« zu wirken. Teils stammen die Gasmoleküle aus Vulkanen, teils werden sie von Mikroorganismen produziert, deren Vermeh- rung durch die Landwirtschaft (Rinderzucht, Reisanbau, Bodendüngung) stark gefördert wird. Die giftigen O 3 -Moleküle entstehen aus O 2 -Molekülen: in Bodennähe durch Abgase wie NO x und in den äußeren Schichten der Atmosphäre durch Einwirkung von kurzwelliger UV-Strahlung. Dieser Vorgang hat eine abschirmende Wirkung und bewahrt organische Moleküle in allen Lebewesen vor ihrer Zerstörung. Der langwellige Anteil der gefährlichen UV-Strahlung wird durch die Ozon-Moleküle selbst daran gehin- dert, auf die Erdoberfläche zu gelangen: Diese Strahlung wird als Aktivierungs- energie für den Abbau des Ozons ver- braucht. Durch sorgloses Freisetzen von Halogenverbindungen wird die Ozonschicht katalytisch abgebaut, und das UV-Licht kann ungehindert auf die Erdoberfläche gelangen. Nur durch große Anstrengungen wird sich der ursprüngliche Zustand der Atmosphäre wieder herstellen lassen. Trockene Luft besteht aus ca. 78 Volums-% N 2 , 21 Volums-% O 2 und 1 Volums-% Ar. Der Gehalt an Wasserdampf ist starken Schwankungen unterworfen und kann einige Prozente betragen. Klimarelevant sind auch Spurengase: ca. 350 ppm CO 2 , 1,7 ppm CH 4 , 0,3 ppm N 2 O und noch weniger O 3 (Ozon). Die Zusammensetzung der Atmosphäre bleibt relativ konstant, weil fast alle Bestand- teile in Kreislaufprozesse eingebunden sind (siehe K4 und S2). Von manchen Nichtmetallelementen existie- ren verschiedene Modifikationen , weil sich die gleichen Atome in unterschiedlicher Weise zusammenschließen können. Stehen die Nichtmetallatome im PSE an der Grenze zu den Metallatomen, so bilden sie auch Stoffteilchen mit beweglichen, den Strom leitenden Elektronen. 1 ppm = 1 part per million = 1 Promille von einem Promille (zB 1 mg pro kg oder 1 mL pro m 3 ) Bildung und Dissoziation der Phosphorsäure: P 4 O 10 + 6 H 2 O 4 H 3 PO 4 H 3 PO 4 + 3 H 2 O PO 4 3– (Phosphat) + 3 H 3 O + Die Stoffteilchen der Nichtmetallelemente: diamantähnliches Gitter mit teilweise beweglichen Elektronen metallähnlicher Phosphor weißer Phosphor Grenze zwischen Metallelementen und Nichtmetallelementen Grafit Diamant Ozon 4 Außenelektronen 5 Außenelektronen 6 Außen- elektronen 7Außen- elek- tronen kurzwelliges UV Wärme langwelliges UV Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv