Gase verstehen – warum das wichtig ist

Die Lehrer sahen mich verwundert an. Ich wollte Ihr Verständnis über Gase herausfordern. Vor mir ließ ich einen Stock auf einer Stuhllehne balancieren. An jedem Ende des Stocks wurde ein leerer Ballon mit einer Wäscheklammer und einem Seil befestigt. Die Mitte des Stocks kennzeichnete ich mit einem Strich dort, wo der Stock auf der Stuhllehne balancierte. Und so fragte ich:

„Was geschieht, wenn ich Luft in den Ballon auf meiner rechten Seite pumpe und ihn zuknüpfe? Wird der Stock auf die gleiche Weise balancieren? Oder wird er auf der Seite nach oben steigen, auf der der Ballon mit Luft gefüllt ist? Eine dritte Möglichkeit wäre, dass er auf dieser Seite nach unten sinkt.“

Die Unsicherheit war groß

Bald schwirrten verschiedene Meinungen im Raum umher. Viele meinten, dass nichts passieren würde, da es keinen Unterschied gab, ob Luft im oder außerhalb des Ballons war. Andere glaubten, dass der Ballon den Stock nach oben ziehen würde, denn als der Ballon mit Gas gefüllt war, wurde er leichter und stieg auf. Etwa ein Drittel der Lehrer glaubte jedoch, dass der Ballon den Stock nach unten ziehen würde. Da Luftmoleküle im Ballon zusammengepresst wurden, nahm die Dichte im Ballon zu und war somit größer als draußen in der Luft.

Die Natur weiß die Antwort

Es bestand jedoch keine Notwendigkeit, weiter zu diskutieren. Schließlich konnten wir nur das Experiment durchführen und uns von der Natur die Antwort geben lassen. Ich pumpte den Ballon auf, knüpfte ihn zu und hängte ihn auf die rechte Seite zurück.

Dann gab es keinen Zweifel mehr. Denn der Rohrstock sank auf die Seite herunter, an der der Luftballon hing. Denn Luft wiegt etwas. Hier gibt es Gasmoleküle, die in alle Richtungen stöbern. Und sie haben Masse. Sie haben Gewicht und innerhalb des Ballons haben sie eine größere Dichte als außerhalb.

Viele Menschen wissen wenig über Gase

Seitdem habe ich das Experiment wiederholt, von Kindern in der Grundschule bis zu erwachsenen Führungskräften in der Wirtschaft, und jedes Mal war die Reaktion dieselbe. Die meisten Menschen sind sich nicht sicher, was passiert, wenn wir einen Ballon mit Luft füllen.

Und das ist gar nicht merkwürdig, denn diese Luftmoleküle sind völlig unsichtbar. Wir denken kaum an sie, obwohl sie uns den ganzen Tag umgeben. So erging es auch den ersten Chemikern. Zuerst begannen sie, die Flüssigkeiten und Feststoffe zu erforschen, die sie sehen konnten. Viel später erst entdeckte man, dass es auch unsichtbare Gase wie Sauerstoff gab.

Wir müssen verstehen, was Gase sind

In unserer Zeit rücken Treibhausgase und insbesondere das Gas Kohlendioxid stark in das Blickfeld. Wenn wir also die globale Erwärmung verhindern wollen, müssen wir den Ausstoß dieser Gase verringern. Denn sie beeinflussen, wie viel Wärme in der Atmosphäre zurückgehalten wird. Natürlich brauchen wir Wärme, um nicht zu erfrieren, aber zu viel Wärme wird dramatische Folgen haben.

Das Wissen über Gase erleichtert das Verständnis, wie sie sich verhalten und woher sie kommen. Wie zum Beispiel jedes Mal, wenn wir 10 Kilometer mit einem Benzin- oder Dieselauto fahren, stößt das Auto mehr als ein Kilo Kohlendioxid aus, wenn der Motor den Kraftstoff abbaut und Energie erzeugt.

Gleichzeitig wird es einfacher, das Gesamtbild zu verstehen, dass zum Beispiel mehr Wiederverwendung und mehr Windkraftanlagen gut für das Klima sind. Denn beide Maßnahmen bedeuten weniger Öl und weniger Gas. Und wenn wir weniger Fleisch essen, sodass es weniger große Tiere gibt, wird die Emission von Treibhausgasen, wie Methan, von diesen großen Tieren verringert.

Gase spielen auch beim Schutz der Wälder und beim Pflanzen von Bäumen eine wichtige Rolle. Pflanzen produzieren Zucker und Sauerstoff durch Sonnenlicht. Und als Baustoff verwenden sie Kohlendioxid. Daher vertreiben Pflanzen Kohlendioxid aus der Atmosphäre.

Wie man mit Kindern Gase erforscht

Wie können wir Gase untersuchen, um sie besser zu verstehen? Hier sind einige Tipps aus der Forscherfabrik:

  • Nutzen Sie Ihre Nase und riechen Sie an allem, was Sie umgibt: an Essen, Blumen und anderen Dingen. Warum riecht es? Ja, weil all diese Dinge Gasmoleküle absondern, die durch die Luft schweben. Einige davon finden den Weg in unsere Nase, wo der Geruchssinn sitzt. Hier landen sie. Dadurch werden Nervensignale ausgelöst, die das Gehirn als Geruch wahrnimmt.
  • Zünden Sie eine Kerze an. Geben Sie etwas Essig auf den Boden eines Glases und gießen Sie Natron oder Backpulver darüber. Wenn es schäumt, erfolgt eine chemische Reaktion. Bei dieser Reaktion wird unsichtbares Kohlendioxid erzeugt. Das ist schwerer als Luft und setzt sich im Glas ab. Stellen Sie sich vor, dass sich Wasser im Glas befindet, und gießen Sie das unsichtbare Gas über die Kerze. Was passiert? Richtig, die Kerze erlischt, weil Kohlendioxid den Sauerstoff entfernt, den das Licht zum Verbrennen benötigt.
  • Um zu verstehen, was sehr groß oder sehr klein ist, können Modelle hilfreich sein. Sprechen Sie also über Atome und bauen Sie Modelle einfacher Gasmoleküle mithilfe eines Molekülbausatzes oder aus Plastelinakugeln und Streichhölzern.

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