Chemische Reaktionen: Kohlendioxid und Kohlenmonoxid

Die meisten chemischen Reaktionen sind ziemlich vorhersehbar. Wenn wir die Stoffe wissen, von denen wir ausgehen, dann wissen wir auch, welche Stoffe gebildet werden. Wenn diese Stoffe miteinander reagieren, erhalten wir immer das gleiche Ergebnis. Aber manchmal bringen die gleichen Reaktanten andere Ergebnisse. Es gibt Reaktionen, bei denen die Temperatur beeinflussen kann, welche Stoffe gebildet werden.

Und dann gibt es noch Reaktionen, bei denen es wichtig ist, ob man viele oder wenige von einem der Reaktanten verwendet. Das ist zum Beispiel bei Graphit und Sauerstoff der Fall. Gibt es genug Sauerstoff, bilden Kohlenstoff und Sauerstoff Kohlendioxid, wenn der Graphit brennt. Ist aber wenig Sauerstoff vorhanden, wenn die Reaktion zum Beispiel an einem Ort mit wenig Luftzufuhr auftritt, dann findet auch eine andere Reaktion statt in der ein anderes Produkt gebildet wird. In diesem Stoff ist jedes Kohlenstoffatom an ein Sauerstoffatom gebunden, nicht an zwei.

Es wird also nicht Kohlen-DI-oxid gebildet, sondern Kohlen-MON-oxid. "Mono" bedeutet hier eins. Der Name der Verbindung wird von "Mono – oxid" zu Monoxid zusammengezogen. Kohlendioxid und Kohlenmonoxid. Das klingt fast gleich. Und beide setzen sich aus Kohlenstoff und Sauerstoff zusammen.

Doch einen wichtigen Unterschied gibt es zwischen ihnen. Kohlendioxid kommt von Natur aus in der Erdatmosphäre vor. Nicht viel – nur 0,04 Prozent, aber lebenswichtig für alle Pflanzen. Die Luft, die du ausatmest, enthält etwa hundertmal so viel: ungefähr 4 Prozent Kohlendioxid. Die Luft in einem Raum mit viel Kohlendioxid fühlt sich schlecht an.

Das Einatmen ist allerdings nicht gefährlich. Kohlenmonoxid hingegen ist für Menschen und Tiere giftig. Wenn die eingeatmete Luft nur 1 Prozent Kohlendioxid enthält, dann reicht das schon aus, dass du innerhalb weniger Minuten stirbst. Kohlenmonoxid bildet sich nicht nur, wenn reiner Graphit brennt. Andere brennbare Stoffe, die Kohlenstoff enthalten, wie etwa Benzin, Öl, Plastik oder Holz, können auch Kohlenmonoxid bilden.

Das nennt man dann unvollständige Verbrennung, und die tritt auf, sobald der Sauerstoffgehalt zu stark fällt. Bei einem Hausbrand ist das gebildete Kohlenmonoxid besonders gefährlich. Es kann dazu führen, dass Menschen in dem Haus ohnmächtig werden, bevor sie sich heraus retten können, oder sie können im Schlaf sterben, ohne dass sie das Feuer bemerken würden. Bei einem Feuer ist die Gefahr höher, an einer Kohlenmonoxidvergiftung zu sterben, als verbrannt zu werden. Zum Glück funktionierte ihr Rauchmelder.

Es wäre einfach zu sagen, dass beim Verbrennen von Kohlenstoffverbindungen entweder Kohlendioxid oder Kohlenmonoxid gebildet werden. In Wirklichkeit finden beide Reaktionen gleichzeitig statt. Wenig Sauerstoff führt zu mehr Kohlenmonoxid. Chemische Reaktionen können verschiedene Produkte hervorbringen, selbst wenn wir anfangs dieselben Reaktanten haben. Und in diesem Fall, wo Kohlenstoff mit Sauerstoff reagiert, entscheidet dieser Unterschied über Leben und Tod.