Übungsaufgaben zu den Edelgasen

1. Welchen Zusammenhang gibt es zwischen Atommassen, Siedetemperatur und Dichten der Edelgase? Beschreibe und erkläre!
2. Leuchtröhren leuchten in verschiedenen Farben, Leuchtstoffröhren geben weißes Licht. Begründe!
3. Warum dürfen Energiesparlampen mit Leuchtstoffröhren nicht mit dem Hausmüll entsorgt werden?
4. Erkläre die „Taucherkrankheit“ und begründe die Verwendung von Helium!
5. Wie viel Liter Argon enthält der Chemie-Raum (Länge= 12 m, B= 6 m, H = 3 m)?
 

Lösungen:
 

1. Welchen Zusammenhang gibt es zwischen Atommassen, Siedetemperatur und Dichten der Edelgase? Beschreibe und erkläre!

Je größer die Atommasse, desto größer auch die Dichte und der Siedepunkt. Atommasse, Dichte und Siedetemperatur verhalten sich zueinander proportional.

2. Leuchtröhren leuchten in verschiedenen Farben, Leuchtstoffröhren geben weißes Licht. Begründe!

Bei Leuchtröhren leuchten verschiedene Gase bei elektrischer Anregung unterschiedlich, bei Leuchtstoffröhren, die Argon und Quecksilberdampf enthalten, leuchten Quecksilberatome, das von der Leuchtstoffschicht in weißes Licht umgewandelt wird.
Die weiße Lichtfarbe entsteht durch Halophosphat*, welches im sichtbaren Bereich in zwei breite Banden*, eine gelbe und eine blaue emittiert und zusammen weißes Licht gibt. Im Vergleich zu Halophosphaten* kann die Lichtfarbe bei dem 3-Banden*-Prinzip durch gezielte Verunreinigung (Dotierung) so gesteuert werden, dass eine stabilere Farbwiedergabe sowie eine höhere Lichtausbeute realisiert wird und damit Leuchtstofflampen auch energiesparend eingesetzt werden können. Die Leuchtstoffe* bei den Dreibanden-Leuchten sind Barium-Magnesium-Aluminat dotiert mit Europium, Cer-Magnesium-Aluminat dotiert mit Terbium sowie Yttrium-Europium-Mischoxid.


3. Warum dürfen Energiesparlampen mit Leuchtstoffröhren nicht mit dem Hausmüll entsorgt werden?

Weil sie giftigen Quecksilberdampf enthalten.


4. Erkläre die „Taucherkrankheit“ und begründe die Verwendung von Helium!

Kommt der Taucher zu schnell an die Wasseroberfläche, perlen Stickstoffbläschen aus Blut und Gewebe. Die Bläschen verstopfen die Blutgefäße und schädigen die Körperzellen. Bei Schädigung von Nervenzellen können die Folgen tödlich sein. Helium löst sich weniger gut im Blut, deswegen ist die Gefahr der Bläschenbildung geringer.


5. Wie viel Liter Argon enthält der Chemie-Raum (Länge= 12 m, B= 6 m, H = 3 m)?

Der Chemie-Raum enthält 2008,8 L Argon


Erklärung der Fachbegriffe:

Halophosphat: Kurzform von Calciumhalogenphosphat: dabei handelt es sich um Calciumphosphat-Kristalle, die im Kristallgitter F- und Cl-Atome enthalten, die an Antimon- und Mangan-Ionen gebunden sind. Formel:  Ca10(PO4)6(F,Cl)2: Sb3+, Mn2+ . Die beiden Metallionen geben Licht (sog. "Banden") im sichtbaren Bereich (gelb, blau) ab, das als "Gemisch" dem Auge dann mit der Farbe weiß erscheint.

Leuchtstoffe: Barium-Magnesium-Aluminat wird mit Europium gezielt "verunreinigt" (dotiert); Cer-Magnesium-Aluminat mit Terbium und Yttrium-Europium wird als Mischoxid eingesetzt.
Cer, Europium und Terbium sind als Metalle Elemente, die zu den Lanthanoiden gehören.
Yttrium gehört zu den Nebengruppenelementen der V. Periode,
 

 


update: 24.02.2017                                                                                                                                                                              zurück        zur Hauptseite