Mit KI aus unserem englischen Quiz auf Deutsch erstellt; die Quellen verweisen auf die deutsche Wikipedia.
Stickstoff ist der Hauptbestandteil der Luft und zugleich ein Baustein allen Lebens. Das Element mit dem Symbol N steckt in Proteinen, in der DNA, in Düngemitteln und in vielen Sprengstoffen. Dieses Quiz führt von der Entdeckung im 18. Jahrhundert über das Haber-Bosch-Verfahren bis zu flüssigem Stickstoff in Technik und Medizin. Die Fragen reichen von leicht bis knifflig: Namen, Verbindungen, Vorkommen im Sonnensystem und der Stickstoffkreislauf.
Alle 30 Fragen mit Antworten und Erklärungen. Quiz spielen
Q 01Welche Ordnungszahl hat das chemische Element Stickstoff?
7
Das Symbol N geht auf die lateinische Bezeichnung nitrogenium zurück, die meist als „Salpeterbildner“ übersetzt wird.
Q 02Wie viel Prozent der Luft bestehen aus Stickstoff?
78
In der Erdkruste ist anorganisch gebundener Stickstoff dagegen selten; von Bedeutung ist er dort nur in Salpetervorkommen.
Q 03Unter welchem Namen ist Distickstoffmonoxid als Narkosemittel bekannt?
Lachgas
Distickstoffmonoxid schädigt außerdem die Ozonschicht und ist ein sehr starkes Treibhausgas.
Q 04Woran erinnert die deutsche Bezeichnung Stickstoff?
Ersticken von Flammen
In reinem Stickstoff ersticken auch Lebewesen, weil der Sauerstoff fehlt. Ältere deutsche Namen des Elements sind Stickgas und Zoogenium.
Q 05Mit welcher Erfindung machte Alfred Nobel ab 1867 Nitroglycerin technisch nutzbar?
Dynamit
Nitroglycerin selbst hatte der Italiener Ascanio Sobrero schon 1847 synthetisiert, also zwei Jahrzehnte zuvor.
Q 06Mit welchem Gas reagiert Stickstoff im Haber-Bosch-Verfahren zu Ammoniak?
Wasserstoff
Das ab 1909 technisch realisierte Verfahren verdrängte ältere Methoden der Stickstofffixierung wie die Kalkstickstoff-Synthese.
Q 07Die Stratosphäre welches Saturnmondes enthält 98,4 % Stickstoff?
Titan
In der Photosphäre der Sonne macht Stickstoff dagegen nur etwa 0,09 bis 0,11 % der Gesamtmasse aus.
Q 08Auf welchem Zwergplaneten dominiert molekularer Stickstoff die dünne Atmosphäre?
Pluto
Dort bedeckt eine mehrere Kilometer mächtige Schicht aus Stickstoff-Eis die Ebene Sputnik Planitia; in ihr findet Konvektion statt.
Q 09Welche Bindung hält die beiden Atome im Stickstoffmolekül N2 zusammen?
Dreifachbindung
Mit einer Bindungsdissoziationsenergie von 945,33 kJ/mol ist das Molekül sehr reaktionsträge.
Q 10Bei welchen Fahrzeugen füllt man die Reifen mit Stickstoff, damit sie nicht in Brand geraten?
Flugzeuge
Bei etwa 10 bar Reifendruck könnte der Sauerstoff der Luft sonst bei Landung oder Startabbruch einen Brand von innen begünstigen.
Q 11In die Wurzeln welcher Pflanzen dringen Knöllchenbakterien ein?
Leguminosen
Die Bakterien ernähren sich von den Assimilaten der Wirtspflanze und liefern ihr im Tausch Ammonium – eine Symbiose.
Q 12Bei welcher Temperatur siedet flüssiger Stickstoff?
−196 °C
Wegen dieses niedrigen Siedepunkts dient flüssiger Stickstoff als Kältemedium in der Kryotechnik: Er hält das Kühlgut so lange kalt, bis er verdampft ist.
Q 13Wodurch entstehen Stickoxide in der Atmosphäre auf natürlichem Weg hauptsächlich?
Blitzentladungen
Die Oxide reagieren mit Regenwasser zu Salpetersäure und im Boden zu Nitraten. In Deutschland gelangen im Schnitt etwa 28 kg Stickstoff je Hektar und Jahr aus der Luft in den Boden.
Q 21Nach welchem Verfahren wird Stickstoff primär aus verflüssigter Luft gewonnen?
Linde-Verfahren
Die fraktionierte Destillation in Luftzerlegungsanlagen liefert das Gas mit einer Reinheit von bis zu 99,99999 %.
Q 22Welche Stickstoffverbindung dient als Raketen- und Satellitentreibstoff?
Hydrazin
Die hochgiftige Verbindung wird außerdem in Brennstoffzellen eingesetzt.
Q 23Welcher Chemiker wies 1771 Stickstoff als Bestandteil der Luft nach?
Carl Wilhelm Scheele
Er nannte das Gas „verdorbene Luft“; Daniel Rutherford bestätigte den Befund im Jahr darauf.
Q 14Wie wird Cyanwasserstoff auch genannt?
Blausäure
Die farblose bis leicht gelbliche Flüssigkeit ist sehr flüchtig; ihre Salze, die Cyanide, sind hochgiftig.
Q 15Als was werden die Salze Natriumnitrit und Kaliumnitrit eingesetzt?
Konservierungsmittel
Nitrite sind die Salze der Salpetrigen Säure, einer mittelstarken, instabilen Säure, die bei Erwärmung zerfällt.
Q 16Welche Stickstoffverbindung synthetisierte Friedrich Wöhler 1828 aus Ammoniumcyanat?
Harnstoff
Damit war bewiesen, dass eine organische Verbindung aus anorganischen Stoffen entstehen kann – das Ende der Vorstellung einer besonderen „Lebenskraft“.
Q 17Welches Unternehmen nahm 1913 in Oppau die erste Haber-Bosch-Anlage in Betrieb?
BASF
Die Anlage im Werk Ludwigshafen-Oppau hatte anfangs eine Kapazität von 30 Tonnen pro Tag.
Q 18Welchen Namen gab Antoine de Lavoisier dem Gas Stickstoff?
azôte
Der Name kommt vom altgriechischen Wort für „das Leben nicht unterstützend“. Jean-Antoine Chaptal führte 1790 die Bezeichnung nitrogène ein.
Q 19Welches Isotop macht 99,636 % des natürlichen Stickstoffs aus?
14N
Nur zwei Isotope des Elements sind stabil und kommen in der Natur vor; das seltenere hat einen Anteil von 0,364 %.
Q 20Welches Verhältnis von Sauerstoff zu Stickstoff in der Luft erkannte Henry Cavendish 1783?
1:4
Dass Stickstoff überhaupt ein Bestandteil der Luft ist, war erst zwölf Jahre zuvor nachgewiesen worden.
Q 24Welcher Sprengstoff entstand 1846 erstmals durch die Nitrierung von Cellulose?
Schießbaumwolle
Die Herstellung gelang Christian Friedrich Schönbein und auch Rudolf Christian Böttger – der erste hochenergetische, stickstoffreiche Sprengstoff.
Q 25Nach welchem Chemiker ist das Verfahren benannt, das Ammoniak zu Salpetersäure umsetzt?
Wilhelm Ostwald
Das katalytische Verfahren wurde ab 1902 patentiert und zwischen 1905 und 1908 industriell etabliert.
Q 26Welcher Forscher stellte 1774 erstmals reinen Ammoniak dar?
Joseph Priestley
Heute wird das stechend riechende Gas fast ausschließlich mit dem Haber-Bosch-Verfahren hergestellt.
Q 27Mit welchem Metall reagiert Stickstoff sogar schon bei Raumtemperatur?
Lithium
Mit Metallen wie Aluminium, Vanadium und Chrom reagiert Stickstoff erst bei starker Hitze zu Nitriden.
Q 28Welche Farbe hat die Flaschenschulter von Stickstoff-Gasflaschen in Europa seit 2006?
Schwarz
In den Handel kommt das Gas in solchen Flaschen unter einem Druck von 200 bis 300 bar.
Q 29Welche E-Nummer trägt Stickstoff als Lebensmittelzusatzstoff?
941
Zugelassen ist das Gas etwa zum Aufschäumen von Sahne. Anders als CO2 senkt es den pH-Wert nicht, sodass Milchmix- und Kaffeegetränke nicht sauer schmecken.
Q 30Womit oxidierte das Birkeland-Eyde-Verfahren ab 1903 Luftstickstoff zu Stickoxiden?
Lichtbogen
Die Stickoxide wurden anschließend in Wasser gelöst und so zu Salpetersäure umgesetzt; großtechnisch lief das Verfahren ab etwa 1905.