Wie entsteht saurer Regen?
Beim Verbrennen von Kohle und Dieselkraftstoff gelangen die Gase SO2 und NO2 in die Luft. Der Wind trägt sie weit fort, und in den Wolken reagieren sie mit Wasser und Sauerstoff zu Säuren.
- SO2 + H2O → H2SO3: Dabei entsteht schweflige Säure. Sie wird weiter zu Schwefelsäure oxidiert.
- 4NO2 + O2 + 2H2O → 4HNO3: Dabei entsteht Salpetersäure.
Warum hat sauberer Regen nicht pH 7?
CO2 aus der Luft löst sich im Regenwasser und bildet die schwache Kohlensäure: CO2 + H2O → H2CO3. Deshalb liegt der pH-Wert von sauberem Regen nicht bei 7, sondern bei etwa 5.6. Regen mit einem niedrigeren pH-Wert heißt saurer Regen.
Sinkt der pH-Wert um eins, wird die Konzentration der Wasserstoffionen 10-mal größer. Der Regen mit pH 3.5 am Anfang des Simulators ist also mehr als 100-mal saurer als sauberer Regen mit pH 5.6.
Was schädigt saurer Regen?
- Er wäscht Calcium und Magnesium aus dem Boden, und die Pflanzen vertrocknen.
- Er löst Aluminium aus dem Boden und trägt es in Flüsse und Seen. In Wasser mit etwa pH 5 schlüpfen die meisten Fischeier nicht.
- Er löst Kalkstein und Marmor an und beschädigt sie: CaCO3 + H2SO4 → CaSO4 + H2O + CO2↑.
Erkunde den Kreislauf des sauren Regens in der App Nalukh chem
Ordne jeder Quelle ihre Lösung zu und erhöhe den pH-Wert des Regens. Dieser Simulator gehört zum Vollzugriff. Der Download ist kostenlos, und 2 Kapitel und 5 Simulatoren sind ohne Anmeldung nutzbar.
Wie benutzt du den Simulator?
- Nimm eine Quellenkarte von der Ablage in der Mitte des Kreislaufs links.
- Zieh sie auf eine der vier Lösungen rechts. Wenn sie nicht passt, wackelt das Feld, und auf der Ablage erscheint ein Hinweis.
- Wenn du sie richtig ablegst, steigt der pH-Wert auf der Anzeige Säure im Regen in der oberen Ecke. Die Erklärungskarte sagt dir, warum dieses Paar funktioniert.
- Beobachte den Kreislauf: Rauch, Wind, Regen, Verdunstung. Je sauberer die Luft wird, desto weniger Regentropfen gibt es. Die Pflanzen sind erst vertrocknet, dann keimen sie, und schließlich blühen sie.
- Wenn du alle vier gelöst hast, erreicht der Regen pH 5.6, und die Karte zeigt die Reaktion von sauberem Regen.
Die vier Paare sind:
| Quelle | Lösung | Warum |
|---|---|---|
| Fabrik | Entschwefelungswäscher | Wäscht das Rauchgas und bindet SO2 |
| Kohleofen | Schwefelarme Kohle | Setzt beim Verbrennen wenig SO2 frei |
| Altes Auto | Katalysator | Wandelt NO2 in harmloses N2 um |
| Dieselgenerator | Windrad | Erzeugt Strom, ohne Brennstoff zu verbrennen |
Aufgaben für den Simulator
- Schreib den pH-Wert auf, wenn du jeweils eine Quelle gelöst hast. Der Wert steigt: 3.5, 4.0, 4.6, 5.1, 5.6.
- Finde heraus, wie viele Quellen du lösen musst, bis die Pflanzen keimen. Antwort: zwei.
- Berechne, um wie viel die Konzentration der Wasserstoffionen bei pH 3.5 höher ist als bei pH 5.1. Antwort: etwa 40-mal.
- Zieh die Karte Altes Auto auf Entschwefelungswäscher und lies den Hinweis. Überlege, welches Gas in Autoabgasen das wichtigste ist.
