Gase nachweisen

Beim Öffnen einer Sprudelflasche zischt es, beim Backen geht der Teig auf, bei der Elektrolyse steigen Bläschen auf. Überall entstehen Gase, aber sie sind unsichtbar und sehen alle gleich aus: nach nichts. Woher weiß man dann, welches Gas man vor sich hat? Die Chemie hat dafür clevere Nachweisproben entwickelt, bei denen jedes Gas eine unverwechselbare Reaktion zeigt.

Knallgasprobe und Glimmspanprobe

Die Knallgasprobe weist Wasserstoff nach: Hält die Lehrkraft ein brennendes Holzstäbchen an die Öffnung eines Reagenzglases mit Wasserstoff, gibt es ein pfeifendes Ploppen. Der Wasserstoff verbrennt blitzartig mit dem Luftsauerstoff zu Wasser. Genau dieses Gemisch aus Wasserstoff und Sauerstoff heißt Knallgas, und beim Entzünden liefert es den Knall, der der Probe ihren Namen gibt. Die Glimmspanprobe weist Sauerstoff nach: Ein glimmender, also nur noch glühender Holzspan flammt in reinem Sauerstoff hell wieder auf, weil Sauerstoff die Verbrennung kräftig anfacht. Ohne genug Sauerstoff bleibt der Span dunkel.

Die Kalkwasserprobe

Kohlenstoffdioxid (CO₂) brennt nicht und facht auch nichts an, deshalb braucht es eine eigene Probe: das Kalkwasser. Das ist eine klare, farblose Lösung. Leitet man ein Gas hindurch, das CO₂ enthält, wird die Lösung milchig trüb, weil sich winzige Kalkteilchen bilden. Kalk enthält Kohlenstoff und Sauerstoff, also genau die Bausteine, die das CO₂ mitbringt. Die kleine 2 in der Formel, die Tiefzahl, sagt dabei, dass zu einem Kohlenstoffatom zwei Sauerstoffatome gehören, ein CO₂-Molekül hat also 3 Atome. Wasserstoff und Sauerstoff dagegen lassen das Kalkwasser klar. So lässt sich zum Beispiel zeigen, dass in ausgeatmeter Luft und im Sprudelgas CO₂ steckt.

Warum diese Proben in den Unterricht gehören

Bei der Knallgas- und der Glimmspanprobe sind offene Flammen und reaktionsfreudige Gase im Spiel. Solche Versuche gehören ausdrücklich in den Unterricht, mit Lehrkraft, Schutzbrille und passender Ausrüstung. Dein Job ist ein anderer, und er ist mindestens genauso wichtig: die Proben verstehen, die Beobachtungen richtig deuten und im Test der Lehrkraft sofort erkennen, welches Gas sich gerade verraten hat.