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  • Schwefelsäurebildung im Nebel
  • 45minuten
  • 28.12.2022
  • Chemie
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Name:
Schwefelsäurebildung im Nebel
28.12.2022

Great Smog of Lon­don 1952: Schwe­fel­säu­re­bil­dung im Nebel

Great Smog of Lon­don

Im De­zem­ber 1952 er­leb­ten die Be­woh­ner Lon­dons fünf Tage lang eine Um­welt­ka­ta­stro­phe bis­her un­ge­kann­ten Aus­ma­ßes. Die eng­li­sche Me­tro­po­le zähl­te zu die­ser Zeit die meis­ten Ein­woh­ner welt­weit und kämpf­te daher mit enor­mer Luft­ver­schmut­zung. Vom 5. bis 9. De­zem­ber wurde die Stadt über Nacht plötz­lich in einen ex­tre­men Nebel ge­hüllt, der jeg­li­chen Ver­kehr lahm­leg­te und die Sicht­wei­te auf we­ni­ge Meter ein­schränk­te. Was war pas­siert?

1
Schaut euch die Um­set­zung der Um­welt­ka­ta­stro­phe in der Net­flix­se­rie The Crown (Staf­fel 1 Folge 4) an. Be­schreibt das be­ob­ach­te­te Phä­no­men ge­nau­er und nennt Ge­fah­ren, die sich aus dem Smog er­ge­ben könn­ten.
Nel­son­säu­le im Great Smog 1952
Auf den Stra­ßen ist kaum etwas zu sehen.
2
For­mu­liert eine Fra­ge­stel­lung, die sich aus die­sem Phä­no­men er­gibt.
Chemie
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Schwefelsäurebildung im Nebel
28.12.2022
3
Ar­bei­tet in Drei­er­grup­pen. Teilt die fol­gen­den drei Texte un­ter­ein­an­der auf.

Be­ar­bei­tet ein­zeln die Ar­beits­auf­trä­ge unter dem euch zu­ge­wie­se­nen Text.

A) Luft und Wet­ter

Am Tag, an dem die Smog-​Katastrophe be­gann, lag eine aus­ge­präg­te In­ver­si­ons­wet­ter­la­ge vor, was be­deu­tet, dass am Boden kalte Luft und in grö­ße­rer Höhe warme Luft vor­lag. Da­durch bil­det sich eine sta­bi­le Schich­tung aus und es kommt zu einem Still­stand der Luft­be­we­gung. Wegen der Kälte im Win­ter heiz­ten die Lon­do­ner und aus den Schorn­stei­nen der Fa­kri­ken und Koh­le­kraft­wer­ke stieg Rauch auf, der sich wie eine Glo­cke über Lon­don aus­brei­te­te. Die Schad­stof­fe und Ruß­par­ti­kel, die im Rauch vor­la­gen, konn­ten durch die feh­len­de Luft­be­we­gung nicht ab­zie­hen und rei­cher­ten sich in Bo­den­nä­he immer mehr an. Die dabei ver­wen­de­te Braun­koh­le war deut­lich bil­li­ger als an­de­re Kohle, setz­te bei der Ver­bren­nung je­doch neben Stick­stoff­di­oxid (NO2) auch Schwe­fel­di­oxid (SO2) frei.

aus­brei­te­te. Die Schad­stof­fe und Ruß­par­ti­kel, die im Rauch vor­la­gen, konn­ten durch die feh­len­de Luft­be­we­gung nicht ab­zie­hen und rei­cher­ten sich in Bo­den­nä­he immer mehr an. Die dabei ver­wen­de­te Braun­koh­le war deut­lich bil­li­ger als an­de­re Kohle, setz­te bei der Ver­bren­nung je­doch neben Stick­stoff­di­oxid (NO2) auch Schwe­fel­di­oxid (SO2) frei.

Auf­ga­ben:

1. No­tie­re die wich­tigs­ten Aspek­te des Tex­tes stich­punkt­ar­tig auf Kar­tei­kar­ten.

2. Be­rei­te dich dar­auf vor, die In­hal­te der Kar­ten dei­nen Grup­pen­mit­glie­dern vor­zu­stel­len.

3. Er­stellt aus allen Kar­ten ein Le­ge­kon­strukt, wel­ches die Zu­sam­men­hän­ge der Smog-​Katastrophe ver­deut­licht.

B) Schwe­fel­säu­re­ent­ste­hung im Smog

Die ge­nau­en Re­ak­ti­ons­me­cha­nis­men, die in Smog wie er in Lon­don vor­herrsch­te vor­ge­hen, wur­den erst vor we­ni­gen Jah­ren auf­ge­klärt. Heute weiß man, dass das Ge­misch aus ver­schie­de­nen Ab­ga­sen zu einer Art töd­li­chem Cock­tail wird, in dem Schwe­fel­säu­re ge­bil­det wird. Dafür sin Schwe­fel­di­oxid (SO2) und Stick­stoff­di­oxid (NO2) not­wen­dig. Diese re­agie­ren mit­ein­an­der zu Schwe­fel­tri­oxid (SO3) und Stich­stoff­mon­oxid (NO).





Das Stick­stoff­mon­oxid (NO) kann wie­der­um mit dem Sau­er­stoff aus dem Luft zu Stick­stoff­di­oxid (NO2) re­agie­ren und steht damit der oben ge­nann­ten Re­ak­ti­on wie­der zur Ver­fü­gung.





Das Schwe­fel­tri­oxid (SO3) wie­der­rum re­agiert mit dem Was­ser aus dem Nebel zu Schwe­fel­säu­re (H2SO4).





Die ent­ste­hen­de Schwe­fel­säu­re ist fein zer­stäubt und liegt im Nebel vor.

SO2 + NO2 ⟶ SO3 + NO

2 NO + O2 ⟶ 2 NO2

SO3 + H2O ⟶ H2SO4

Auf­ga­ben:

1. No­tie­re die wich­tigs­ten Aspek­te des Tex­tes stich­punkt­ar­tig auf Kar­tei­kar­ten.

2. Be­rei­te dich dar­auf vor, die In­hal­te der Kar­ten dei­nen Grup­pen­mit­glie­dern vor­zu­stel­len.

3. Er­stellt aus allen Kar­ten ein Le­ge­kon­strukt, wel­ches die Zu­sam­men­hän­ge der Smog-​Katastrophe ver­deut­licht.

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28.12.2022

C) Wir­kung von Schwe­fel­säu­re auf den Men­schen

Di­rek­ter Kon­takt mit kon­zen­trier­ter Schwe­fel­säu­re ist äu­ßerst ge­fähr­lich und kann zu schwe­ren Ver­let­zun­gen füh­ren, die Nar­ben hin­ter­las­sen und be­son­ders in den Augen zu blei­ben­den Schä­den füh­ren. Aber auch ver­dünnt als fei­ner Nebel kann Schwe­fel­säu­re zu schwe­ren ge­sund­heit­li­chen Schä­di­gun­gen füh­ren, ge­ra­de wenn diese ein­ge­at­met wird: Es kommt zu Rei­zun­gen der obe­ren Atem­we­ge, Hus­ten­an­fäl­len, Schmer­zen in der Brust und Krämp­fen in den Atem­we­gen. Im schlimms­ten Fall droht der Tod durch Atem­still­stand. Davon sind vor allem äl­te­re Men­schen und Men­schen mit Vor­er­kran­kun­gen der Atem­we­ge be­trof­fen. Ge­lan­gen sie nicht recht­zei­tig an me­di­zi­ni­sche Ver­sor­gung, wird dies zu einer aku­ten Le­bens­ge­fahr. Doch auch Spät­fol­gen sind mög­lich. Im Lon­do­ner Smog von 1952 star­ben 4000 Men­schen di­rekt und 8000 Men­schen an den Spät­fol­gen. 150.000 Men­schen muss­ten in Kran­ken­häu­sern ver­sorgt wer­den.

Auf­ga­ben:

1. No­tie­re die wich­tigs­ten Aspek­te des Tex­tes stich­punkt­ar­tig auf Kar­tei­kar­ten.

2. Be­rei­te dich dar­auf vor, die In­hal­te der Kar­ten dei­nen Grup­pen­mit­glie­dern vor­zu­stel­len.

3. Er­stellt aus allen Kar­ten ein Le­ge­kon­strukt, wel­ches die Zu­sam­men­hän­ge der Smog-​Katastrophe ver­deut­licht.

Zu­satz­ma­te­ri­al für Schnel­le: Kon­se­quen­zen aus der Smog-​Katastrophe

Nach der Smog-​Katastrophe im Jahr 1952 än­der­te sich der Um­gang mit der Luft­ver­schmut­zung ra­pi­de. Die Ka­ta­stro­phe traf schließ­lich jeden Lon­do­ner, arm oder reich. 1956 wurde der so­ge­nann­te Clean Air Act ver­ab­schie­det, wel­cher unter an­de­rem so­ge­nann­te rauch­freie Zonen ent­ste­hen ließ, in denen das Ver­bren­nen von Kohle un­ter­sagt blieb. Auch die Um­stel­lung vom tra­di­ti­o­nel­len Hei­zen mit Kohle auf Gas wurde ge­för­dert. Die Si­tu­a­ti­on ver­bes­ser­te sich lang­sam, die Smog­bil­dung wurde we­ni­ger. Durch die wei­te­ren Ein­schrän­kun­gen und tech­ni­sche Neu­e­run­gen wie Schad­stoff­fil­ter oder Ein­satz er­neu­er­ba­rer En­er­gien wurde Lon­dons Luft­qua­li­tät immer wei­ter ver­bes­sert.

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3. Er­stellt aus allen Kar­ten ein Le­ge­kon­strukt, wel­ches die Zu­sam­men­hän­ge der Smog-​Katastrophe ver­deut­licht.

4
"Diese Ka­ta­stro­phe ist nun 70 Jahre her, daher soll­te uns das heut­zu­ta­ge nicht mehr in­ter­es­sie­ren.“

Be­wer­tet diese Aus­sa­ge.
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