Herstellung von Wasserstoff – Berechnung (Übungsvideo 1)

Inhalt

• Herstellung von Wasserstoff – Chemie
• Wie wird Wasserstoff hergestellt? – Wasserstoff erzeugen
• Wasserstoff in einem Experiment herstellen
• Herstellung von Wasserstoff – Reaktionsgleichung und Berechnung
• Das Video Herstellung von Wasserstoff – Berechnung

Herstellung von Wasserstoff – Chemie

In diesem Lerntext wollen wir uns ansehen, wie man in der Chemie Berechnungen durchführen kann. Dazu schauen wir uns jedoch zuerst ein Verfahren zur Herstellung von Wasserstoff $(\ce{H2})$ an und stellen uns dann die Fragen: Was benötigt man zur Herstellung von Wasserstoff? Und wie wird Wasserstoff erzeugt?

Wie wird Wasserstoff hergestellt? – Wasserstoff erzeugen

Mit Wasserstoffherstellung wird die Gewinnung von molekularem Wasserstoff ($\ce{H2}$) bezeichnet. Dazu gibt es viele unterschiedliche Verfahren. Wasserstoff wird beispielsweise in der chemischen Industrie zur Herstellung von Stickstoffdünger, in Erdölraffinerien zur Raffinierung von Mineralöl oder auch bei der Herstellung von synthetischen Kraftstoffen benötigt. Es gibt Verfahren zur Wasserstoffherstellung, bei denen Kohlenwasserstoffe eingesetzt werden, andere verwenden Biomasse und einige erhalten Wasserstoff durch die Spaltung von Wasser. Auch durch Elektrolyse von Wasser kann Wasserstoff hergestellt werden.

Wasserstoff in einem Experiment herstellen

Möchte man in einem Chemielabor Wasserstoff $(\ce{H2})$ erzeugen, kann dies durch die Reaktion von Calcium $(\ce{Ca})$ mit Wasser $(\ce{H2O})$ erreicht werden. Bei der Reaktion von Calcium mit Wasser entsteht ein entzündbares Gas – Wasserstoff. Zurück bleibt eine Calciumhydroxidlösung $(\ce{Ca(OH)2})$, die alkalisch und schwach ätzend ist.

$\ce{\underset{Calcium}{Ca} + \underset{Wasser}{2H2O} -> \underset{Calciumhydroxid}{Ca(OH)2} + \underset{Wasserstoff}{H2}}$

Will man diesen Versuch durchführen, sollte man auf jeden Fall auf die Sicherheit im Labor achten, denn Wasserstoff in Gemisch mit Luft könnte entstehen. Dieses sogenannte Knallgas kann sogar explodieren. Der Nachweis von Wasserstoff kann durch die Knallgasprobe erfolgen. Diese dient zur Überprüfung der Reinheit, um eine Explosion zu vermeiden. Dazu wird ein Reagenzglas, das mit dem Daumen verschlossen und mit dem entstandenen Gas gefüllt ist unter Wegnahme des Daumens mit seiner Öffnung zügig in eine Brennerflamme gehalten. Entsteht ein pfeifender Ton oder Knall, bedeutet das, dass Knallgas (Wasserstoff-Luft-Gemisch) vorliegt. Brennt das Gas ruhig ab, liegt reiner Wasserstoff vor.

Herstellung von Wasserstoff – Reaktionsgleichung und Berechnung

Wenn man ein Stückchen Calcium $(\ce{Ca})$ in Wasser $(\ce{H2O})$ gibt, dann findet also eine Gasentwicklung statt. Es entsteht Wasserstoff $(\ce{H2})$. Nun würden wir gerne wissen:
Wie viel Gramm Calcium benötigt man für die Herstellung von einem Liter Wasserstoff?

Für die Herstellung von einem Liter Wasserstoff benötigen wir also $\ce{1,79}$ Gramm Calcium.

Das Video Herstellung von Wasserstoff – Berechnung

In diesem Video wird die Herstellung von Wasserstoff einfach erklärt. Es geht um die Fragestellungen: Wie gewinnt man Wasserstoff? Wie viel Gramm Calcium benötigt man, um einen Liter Wasserstoff zu produzieren? Und wie wird Wasserstoff berechnet? Dabei soll Calcium mit Wasser reagieren und dabei Wasserstoff erzeugen.

Im Anschluss an das Video und diesen Text findest du Übungsaufgaben, um dein erlerntes Wissen zu überprüfen. Viel Spaß!