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F: Ich habe in einem Buch über den amerikanischen Südwesten eine interessante Geschichte gelesen:
Jemand hat sich gefundene Eier auf einer heißen Felsplatte gebraten und ist danach gestorben. Sein Kumpel hat ihn gefunden und stellte fest, dass er glitzerte.
Was war passiert? Es waren Eier der Gila-Krustenechse, die ein Cyanid enthalten. Der Fels enthielt Gold, das von dem Cyanid gebunden wurde. Dieses Gold wurde nun wieder freigesetzt.
Meine Fragen:
Unabhängig vom Wahrheitsgehalt der Geschichte, was ist hier chemisch passiert, und ist das möglich? Meines Wissens reagiert Gold mit Kaliumcyanid zu dem Komplexsalz Kaliumdicyanoaureat, das durch Einwirkung von Salzsäure zu Goldcyanid wird.
Wie sind die genauen Reaktionsgleichungen?

A: Die Geschichte ist gut erfunden. Hoffentlich macht daraus nicht jemand eine Abituraufgabe... Oder gar eine Facharbeit, die wieder zu Nachfragen bei mir führt.
Es geht darum, feinstverteilte elementar vorliegende Edelmetalle aus dem umgebenden Boden oder Stein zu lösen ("Cyanidlaugerei"). (Früher nahm man dazu ein frisches Schafsfell, dessen Fett Goldstaub adsorbiert (Sage vom "Goldenen Vlies").)
Der chemische Hintergrund: Gold lässt sich durch Sauerstoff unter normalen Bedingungen nicht oxidieren, da die dazu aufzuwendende thermische Aktivierungsenergie höher ist als die Bildungsenergie des Oxids. Damit zerfällt das Oxid eher als es sich bildet.
Wenn man aber Cyanid-Ionen zusetzt, oxidiert das Gold auch durch Sauerstoff, und es bildet sich der von Ihnen angesprochene äußerst stabile Cyanid-Gold-Komplex (als Salz: Kaliumdicyanoaureat). Der Grund für die Oxidation ist, dass bei der Komplexbildung viel (Freie) Energie frei wird, so dass die Oxidation auch ohne thermische Aktivierung möglich ist.

2 Au + 4 CN^- + H₂O + ½ O₂ ———> 2 [Au(CN)₂]^- + 2 OH^-

Wissenschaftlich exakt formuliert: Die "Freie Energie" (DG) der Komplexbildung senkt das Redoxpotential des Goldes. Beide sind nämlich zueinander proportional.
(Aus dem gleichen Grunde läuft Silber in Gegenwart von Schwefelwasserstoff an, d. h., es bildet sich schwerlösliches braunes Silbersulfid.)
Dass der Verblichene/Tote golden glänzte, als man ihn fand, macht anschließende reduzierende Prozesse erforderlich. Goldverbindungen müssen reduziert werden, um elementares Gold zurückzubilden. So, wie es schwer ist, Gold zu oxidieren, ist es umgekehrt sehr leicht, Goldverbindungen (also auch das Cyanoaureat) zu reduzieren. Es ist anzunehmen, dass der Leichnam dazu genügend Inhaltsstoffe freisetzte (zum Beispiel Glucose). Vielleicht hatte er vor seinem Eierverzehr auch noch eine Überdosis Ascorbinsäure zu sich genommen.

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F: Letztens haben wir in einer Runde (alles staatlich geprüfte Landwirtschaftsleiter) diskutiert, welche Gase in Güllegruben zum tödlichen Unfall führen, und welche die beim Aufrühren von Gülle dazu führen, dass die Tiere dabei verenden. In Lehrbüchern wird hierbei wenig erwähnt.
Vielleicht können Sie das ja mal genauer richtig stellen. Also bei uns "flogen" Gase wie Kohlendioxid, Kohlenmonoxid, Methan und, und, und durch den Raum.
Interessant wäre auch was alles für Gase in der Gülle entstehen.

A: "Normale" Gülle setzt vor allem Ammoniak, Amine und Kohlenstoffdioxid CO₂ frei.
Man muss nun unterscheiden, wie die Gase wirken.
Die beiden ersten wirken ätzend. Ammoniak ist leichter als Luft und verschwindet rasch aus der Grube, löst sich allerdings sehr gut in der Gülle und liegt dort angereichert vor. Letzteres gilt auch für Amine.
CO₂ dagegen ist schwerer als Luft, reichert sich deshalb in der Grube an und wirkt erstickend. Hinzu kommt, dass CO₂ bei höheren Konzentrationen (> 16 Vol%) auch als toxisch einzustufen ist, da es als physiologischer Nervenwirkstoff quasi die Atmung abstellt. CO₂ ist die Hauptursache für die Unfälle, von denen man immer liest. Lesen Sie auch unsere Grundschul-Webseiten zum Thema CO₂, wo wir die Eigenschaften von CO₂ anhand von einfachen Experimenten zeigen, die Sie auch am Stammtisch vorführen können.

Wenn es in der Güllegrube allerdings zu Gärungsprozessen kommt, stellen sich natürlich auch viele weitere Gase ein - brennbares und erstickendes Methan, giftiger Schwefelwasserstoff und giftiges, an der Luft spontan entzündliches Phosphin (usw.).

Hierzu schreibt Dr. sc. agr. habil. Thomas Hügle:
In Güllelagerbehältern findet stets ein anaerober mikrobieller Abbau organischer Substanz statt. Werden diese Güllebehälter aufgerührt, setzt dies schlagartig große Mengen an Schwefelwasserstoff frei. Tödliche Konzentrationen über 2.000 ppm in der unmittelbaren Umgebung dieser Güllelager sind dann keine Seltenheit.
Steigt ein Landwirt in eine seit Monaten sich selbst überlassene Güllegrube, dann läuft er Gefahr, wie Sie richtig bemerkt haben, in der Grube aufgrund der Kohlenstoffdioxidkonzentration zu ersticken. Wird die Gülle jedoch aufgerührt, dann wird vor allem Schwefelwasserstoff zum Problem. Landwirten wird deshalb auch empfohlen, bei Beginn des Rührens sich nicht in unmittelbarer Nähe des Rührwerks aufzuhalten. Lagert die Gülle unter dem Stall, sollten beim Rühren sämtliche Türen und Fenster geöffnet werden. Die Tiere sollten aufgescheucht und, wenn möglich und vorhanden, die Lüftung auf Überdrucklüftung umgestellt werden. Durch die Anbringung von entsprechenden Schildern muss auf die Gefahr hingewiesen werden.
Gut informierte Landwirte müssten diese Zusammenhänge eigentlich kennen.

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F: Ich wollte sie fragen ob sie mir vielleicht bei der klärung 2er bergrifflichkeiten weiterhelfen könnten. zum einen wäre es der bergriff des ions zum anderen der begriff des isotops. ich denke mal das sie besseres zu tun habe wäre ihnen aber dankbar wenn sie mir weiterhelfen könnten

A: Ein Ion ist ein geladenes Teilchen. Das kann ein Atom oder Molekül sein. Beispiele für geladenen Atome sind das Natrium-Ion Na⁺ und das Chlorid-Ion Cl^-. (Beide bilden zusammen Kochsalz.) Beispiele für Molekül-Ionen sind das Sulfat-Ion SO₄^2- (im Gips) oder das Hydrogencarbonat-Ion HCO₃^- (im Natron).

Isotope eines Elements sind Atome gleicher Ordnungszahl mit unterschiedlicher Masse. Zur Erinnerung: Atomkerne enthalten Protonen und Neutronen. Die Protonenzahl p ist gleich der Ordnungszahl im Periodensystem (PSE).
Grund für das Auftreten von Isotopen sind die verschiedenen Neutronenzahlen (n) bei gleicher Protonenzahl p. Beispiel: Es gibt drei Kohlenstoffisotope mit p = 6 : 98,90 % C-12 (n = 6), 1,10 % C-13 (n = 7) und Spuren von radioaktivem C-14 (n = 8).

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F: Über das Internet habe ich Ihre Adresse erfahren und wende mich voller Hoffnung, dass Sie mir helfen können, an Sie. Ich habe folgendes Problem: Es werden drei Elemente gesucht A, B und C, die sich alle in einer Periode des PSE befinden. Diese Elemente bilden die Verbindungen A2B und AC, welche unter Einwirkung von Salzsäure gasförmige Stoffe bilden. Von den gasförmigen Stoffen entzündet sich einer selbst an der Luft und der andere kann an der Luft brennen. Die Verbindung A mit Chlor ist wasserlöslich und diese Lösung hat eine leicht saure Reaktion. B mit Chlor in Verbindung reagiert dagegen heftig mit Wasser und C geht mit Chlor mehrere Verbindungen ein, die einen unangenehmen Geruch haben. Die Frage ist nun, um welche Elemente handelt es sich bei A, B und C.

A: (von Andreas Mix, Fak. für Chemie)
Das ist ein schönes "Guten-Morgen-Rätsel", sozusagen zum Wachwerden. Der Dame kann natürlich geholfen werden.
Es handelt es sich um folgende Elemente A: Magnesium; B: Silicium; C: Schwefel.

Auflösung: Verbindungen A₂B: Mg₂Si; AC: MgS.

Reaktion Mg₂Si + 4 HCl ———> 2 MgCl₂ + SiH₄ (selbstentzündlich an Luft)
Reaktion MgS + 2 HCl ———> MgCl₂ + H₂S (brennbar an Luft)
Reaktion MgCl₂ + H₂O ———> Mg(OH)Cl + HCl (leicht saure Reaktion in Wasser)

Reaktion SiCl₄ + 2 H₂O ———> SiO₂ + 4 HCl (reagiert heftig)

Schwefelchloride: SCl₂, SCl₄ (riechen ziemlich unangenehm)

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F: Ist in Spiritus nur Ethanol enthalten oder werden unter der Bezeichnung Spiritus auch andere Alkohole verwendet. Zweitens was wird zum Vergällen des Alkohols verwendet? Und haben diese Vergällungsmittel einen ähnlichen Siedepunkt wie der Alkohol, denn sonst könnte man doch den günstigen Spiritus destillieren und dann reinen Alkohol gewinnen. Der Spiritus wird doch deshalb vergällt, damit man die Steuern, die auf Trinkalkohol erhoben werden umgehen kann oder bin ich da falsch informiert.

A: Sie liegen mit Ihrer Vermutung bezüglich des fiskalischen Grundes für die Vergällung richtig. Der übliche Brennspiritus enthält als Vergällungsmittel Pyridin, eine nicht gerade gesundheitsfördernde Substzanz mit süßlich penetrantem Geruch. (Pyridin sagt man nach, dass er Männer impotent macht.)
Industriealkohol wird durch Petrolether/Petroleumbenzin, also durch eine Kohlenwasserstofffraktion vergällt. Deren Siedepunkt liegt tatsächlich bei dem von Ethanol. Destillativ kann man Petrolether also nicht abtrennen. Es gibt natürlich dennoch einen Trick: Man kann den Petrolether durch Wasserzusatz "ausfällen". Anschließend wird das Wasser-Alkoholgemisch wieder destilliert. Man erhält so 96%iges Ethanol. Eine Reinheitskontrolle (zum Beispiel mittels Gaschromatograph) sollte aber nicht unterbleiben. Denn es gibt noch weitere Vergällungsmittel wie Kampfer oder Diethylether. Auch hier gibt es Möglichkeiten zur Abtrennung - aber für den Laien ist das alles nicht einfach.

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