Chemie der Düngemittel - Chemie

Dieses Quiz als Battle spielen: Deutsch, Klasse 7-8, G-Niveau

Einleitung

Düngemittel liefern Pflanzen chemische Elemente, die sie für Wachstum, Stoffwechsel und Fortpflanzung benötigen. Besonders wichtig sind Stickstoff, Phosphor und Kalium. Zusammen bilden sie die bekannte Abkürzung NPK. Pflanzen nehmen diese Elemente jedoch nicht als feste Körner auf, sondern überwiegend als gelöste Ionen aus dem Bodenwasser.

Dieser aiMOOC zeigt Dir, welche Stoffe in Düngemitteln vorkommen, wie sie sich im Boden verändern, wie Ammoniak industriell entsteht und warum eine falsche Dosierung Gewässer, Böden und Klima belasten kann. Du verbindest dabei Anorganische Chemie, Säure-Base-Reaktion, Chemisches Gleichgewicht, Redoxreaktion, Katalyse und Umweltchemie.

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Lernziele

Nach der Bearbeitung kannst Du die Hauptnährstoffe N, P und K erklären, typische Düngemittelsalze benennen, wichtige Reaktionsgleichungen deuten, Angaben auf einer NPK-Packung auswerten und Nutzen sowie Risiken einer Düngung chemisch beurteilen.

Was ist ein Düngemittel?

Ein Düngemittel ist ein Stoff oder Stoffgemisch, das Pflanzen mit Nährstoffen versorgt. Die Bezeichnung organisch oder mineralisch sagt vor allem etwas über Herkunft und Bindungsform aus. Auch organische Dünger bestehen vollständig aus chemischen Stoffen.

Mineralische Düngemittel enthalten Nährstoffe meist als gut lösliche Salze oder als Harnstoff. Ihre Zusammensetzung lässt sich genau einstellen. Organische Düngemittel wie Kompost, Mist oder Gülle enthalten Nährstoffe in organischen Verbindungen und Salzen. Bodenorganismen müssen einen Teil davon zunächst mineralisieren. Dadurch werden die Nährstoffe oft langsamer und stärker abhängig von Temperatur, Feuchtigkeit und Bodenleben verfügbar.

Haupt-, Sekundär- und Spurennährstoffe

Gruppe	Beispiele	Bedeutung für Pflanzen
Hauptnährstoffe	Stickstoff, Phosphor, Kalium	Aufbau von Proteinen und Nukleinsäuren, Energieübertragung, Regulation des Wasserhaushalts
Sekundärnährstoffe	Calcium, Magnesium, Schwefel	Zellwände, Chlorophyll, Enzyme und schwefelhaltige Aminosäuren
Spurennährstoffe	Eisen, Mangan, Zink, Kupfer, Bor, Molybdän	Bestandteile oder Aktivatoren von Enzymen; nur in kleinen Mengen erforderlich

Das Wachstum wird häufig durch den Nährstoff begrenzt, der im Verhältnis zum Bedarf am knappsten ist. Mehr von einem anderen Nährstoff kann diesen Mangel nicht ausgleichen. Dieses Prinzip wird als Minimumgesetz beschrieben.

Stickstoffdünger

Stickstoff ist Bestandteil von Aminosäuren, Proteinen, Nukleinsäuren und Chlorophyll. Pflanzen nehmen Stickstoff vor allem als Nitrat $\mathrm{N}{O}_{\mathrm{3}}^{\mathrm{-}}$ und Ammonium $\mathrm{N}{H}_{\mathrm{4}}^{\mathrm{+}}$ auf. Harnstoff muss im Boden zunächst umgewandelt werden.

Typische Stickstoffdünger sind Ammoniumnitrat, Kalkammonsalpeter, Ammoniumsulfat und Harnstoff. Die Stoffe unterscheiden sich in Stickstoffgehalt, Löslichkeit, Wirkung auf den pH-Wert und Verlustgefahr.

Ammonium, Ammoniak und pH-Wert

Ammonium und Ammoniak stehen in Wasser in einem Säure-Base-Gleichgewicht:

$\mathrm{N}{H}_{\mathrm{4}}^{\mathrm{+}}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\mathrm{\rightleftharpoons }\mathrm{N}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}{\mathrm{O}}^{\mathrm{+}}$

Bei höherem pH-Wert nimmt der Anteil des flüchtigen Ammoniaks zu. Wird ammoniumhaltiger Dünger oberflächlich auf alkalischen Boden gegeben, können deshalb Ammoniakverluste auftreten. Einarbeitung, passende Witterung und eine bedarfsgerechte Menge verringern solche Verluste.

Nitrifikation und Bodenversauerung

Mikroorganismen oxidieren Ammonium über Nitrit zu Nitrat. Vereinfacht lautet die Gesamtreaktion:

$\mathrm{N}{H}_{\mathrm{4}}^{\mathrm{+}}\mathrm{+}\mathrm{2}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}\mathrm{\to }\mathrm{N}{O}_{\mathrm{3}}^{\mathrm{-}}\mathrm{+}\mathrm{2}{\mathrm{H}}^{\mathrm{+}}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}$

Die entstehenden Wasserstoffionen können den Boden ansäuern. Nitrat ist gut wasserlöslich und wird kaum an negativ geladene Bodenteilchen gebunden. Wird es nicht von Pflanzen aufgenommen, kann es mit dem Sickerwasser verlagert werden.

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Harnstoff im Boden

Harnstoff besitzt die Formel $\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{(}\mathrm{N}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{)}}_{\mathrm{2}}$. Das Enzym Urease beschleunigt seine Hydrolyse:

$\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{(}\mathrm{N}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{)}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\mathrm{\to }\mathrm{2}\mathrm{N}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{C}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}$

Im feuchten Boden wird ein großer Teil des Ammoniaks protoniert und liegt als Ammonium vor. Bleibt Harnstoff längere Zeit unbedeckt auf einer warmen, feuchten und eher alkalischen Oberfläche, kann jedoch gasförmiges Ammoniak entweichen.

Ammoniak durch das Haber-Bosch-Verfahren

Die wichtigste Ausgangsverbindung für mineralische Stickstoffdünger ist Ammoniak. Beim Haber-Bosch-Verfahren reagieren Stickstoff und Wasserstoff in einer Gleichgewichtsreaktion:

${\mathrm{N}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{3}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{\rightleftharpoons }\mathrm{2}\mathrm{N}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}$

Die Reaktion ist exotherm. Hoher Druck begünstigt die Ammoniakbildung, weil auf der Produktseite weniger Gasteilchen vorliegen. Eine niedrige Temperatur wäre für die Gleichgewichtslage günstig, würde die Reaktion aber stark verlangsamen. Industriell wird deshalb ein Kompromiss aus erhöhter Temperatur, hohem Druck und einem eisenhaltigen Katalysator verwendet. Der Katalysator beschleunigt das Erreichen des Gleichgewichts, verändert aber nicht dessen Lage.

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Die Herstellung von Wasserstoff erfolgt heute häufig aus fossilem Erdgas und verursacht dabei Kohlenstoffdioxid. Eine klimafreundlichere Möglichkeit ist Wasserstoff aus der Elektrolyse mit erneuerbarem Strom. Ammoniak aus solchem Wasserstoff wird häufig als grünes Ammoniak bezeichnet.

Phosphatdünger

Phosphor ist unter anderem Bestandteil von ATP, DNA, RNA und Phospholipiden. Pflanzen nehmen Phosphor im Bodenwasser vor allem als Dihydrogenphosphat ${\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{P}{O}_{\mathrm{4}}^{\mathrm{-}}$ und Hydrogenphosphat $\mathrm{H}\mathrm{P}{O}_{\mathrm{4}}^{\mathrm{2}\mathrm{-}}$ auf.

Natürliches Phosphatgestein ist häufig nur begrenzt löslich. Bei der Herstellung von Superphosphat werden schwer lösliche Calciumphosphate in besser verfügbare Verbindungen überführt. Eine vereinfachte Modellgleichung lautet:

$\mathrm{C}{\mathrm{a}}_{\mathrm{3}}\mathrm{(}\mathrm{P}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}{\mathrm{)}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{2}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{S}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}\mathrm{\to }\mathrm{C}\mathrm{a}\mathrm{(}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{P}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}{\mathrm{)}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{2}\mathrm{C}\mathrm{a}\mathrm{S}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}$

Phosphat ist im Boden weniger beweglich als Nitrat. Es kann an Eisen- und Aluminiumverbindungen gebunden oder mit Calcium schwer lösliche Stoffe bilden. Deshalb beeinflusst der pH-Wert die Pflanzenverfügbarkeit stark. Eine hohe Düngermenge führt nicht automatisch zu einer hohen Aufnahme.

Kaliumdünger

Kalium wird als Ion ${\mathrm{K}}^{\mathrm{+}}$ aufgenommen. Es ist kein Baustein großer Biomoleküle, steuert aber Enzyme, Spaltöffnungen, Wasserhaushalt und osmotischen Druck. Häufige Kaliumdünger sind Kaliumchlorid und Kaliumsulfat.

Beim Lösen von Kaliumchlorid entstehen frei bewegliche Ionen:

$\mathrm{K}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{(}\mathrm{s}\mathrm{)}}\mathrm{\to }{K}_{\mathrm{(}\mathrm{a}\mathrm{q}\mathrm{)}}^{\mathrm{+}}\mathrm{+}\mathrm{C}{l}_{\mathrm{(}\mathrm{a}\mathrm{q}\mathrm{)}}^{\mathrm{-}}$

Kaliumionen können an Tonmineralen und Humus gebunden werden. Sehr hohe Salzkonzentrationen erschweren Pflanzen die Wasseraufnahme. Chloridempfindliche Kulturen werden daher eher mit chloridarmen Düngern versorgt.

Der pH-Wert des Bodens

Der pH-Wert beeinflusst Löslichkeit, chemische Bindung und mikrobielle Umwandlung von Nährstoffen. Viele Kulturpflanzen wachsen in einem schwach sauren bis neutralen Bereich gut. Der optimale Wert hängt jedoch von Pflanzenart und Boden ab.

Bei stark saurem Boden können Aluminium- und Manganionen in schädlichen Konzentrationen löslich werden. Phosphat kann zugleich stärker gebunden sein. Bei hohem pH-Wert sinkt häufig die Verfügbarkeit mehrerer Spurenelemente. Kalkung kann einen sauren Boden neutralisieren, muss aber an Bodenart und Analyse angepasst werden.

NPK-Angaben verstehen

Auf Mehrnährstoffdüngern stehen häufig drei Zahlen. Bei einem Dünger NPK 15-5-10 bedeuten sie typischerweise 15 Masseprozent Stickstoff, 5 Masseprozent Phosphat berechnet als ${\mathrm{P}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{5}}$ und 10 Masseprozent Kaliumoxid berechnet als ${\mathrm{K}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}$. Die Oxidangaben sind Rechengrößen; die Stoffe müssen im Dünger nicht als diese Oxide vorliegen.

Enthält eine Packung 2,0 kg eines NPK-15-5-10-Düngers, beträgt die Masse des Stickstoffs:

$\mathrm{m}\mathrm{(}\mathrm{N}\mathrm{)}\mathrm{=}\mathrm{2,0}\mathrm{k}\mathrm{g}\mathrm{\cdot }\mathrm{0,15}\mathrm{=}\mathrm{0,30}\mathrm{k}\mathrm{g}$

Für eine sachgerechte Düngung reicht die Packungszahl allein nicht aus. Entscheidend sind Pflanzenbedarf, vorhandene Bodenvorräte, erwarteter Ertrag, Witterung und mögliche Verluste.

Löslichkeit, Leitfähigkeit und Salzgehalt

Viele mineralische Dünger sind Elektrolyte. Beim Lösen zerfallen ihre Kristalle in Ionen. Daher leiten Düngerlösungen elektrischen Strom besser als reines Wasser oder eine gleich konzentrierte Zuckerlösung.

Eine hohe Löslichkeit ermöglicht eine schnelle Wirkung, erhöht aber auch die Gefahr von Auswaschung und Salzstress. Langsam wirkende Dünger setzen Nährstoffe verzögert frei. Entscheidend ist nicht nur die Löslichkeit des Ausgangsstoffs, sondern auch seine Umwandlung im Boden.

Sicherer Schulversuch zur Leitfähigkeit

Unter Aufsicht kannst Du gleich konzentrierte Lösungen aus einem zugelassenen NPK-Dünger, Kochsalz und Zucker vergleichen. Miss Leitfähigkeit und pH-Wert, ohne die Lösungen zu berühren oder zu probieren. Verwende Schutzbrille, kleine Stoffmengen und beschriftete Gefäße. Düngerreste gehören nicht in den Ausguss, sondern werden nach den Vorgaben der Lehrkraft entsorgt.

Nutzen und Risiken

Bedarfsgerechte Düngung ersetzt Nährstoffe, die Pflanzen dem Boden entziehen. Sie kann Ertrag und Qualität sichern. Zu wenig Dünger führt zu Mangel, zu viel Dünger erhöht Kosten und Umweltbelastungen.

Eutrophierung

Gelangen zu viele Stickstoff- oder Phosphorverbindungen in Gewässer, kann das Wachstum von Algen und Wasserpflanzen stark zunehmen. Beim Abbau abgestorbener Biomasse verbrauchen Mikroorganismen Sauerstoff. Sauerstoffmangel kann Fische und andere Wasserorganismen schädigen. Dieser Prozess heißt Eutrophierung.

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Weitere Umweltwirkungen

Nitrat kann in tiefere Bodenschichten und in das Grundwasser gelangen. Ammoniakemissionen tragen zur Bildung von Feinstaub und zur Nährstoffanreicherung empfindlicher Ökosysteme bei. Bei mikrobiellen Stickstoffumsetzungen kann Lachgas entstehen, ein wirksames Treibhausgas. Phosphatverluste erfolgen häufig zusammen mit abgeschwemmten Bodenpartikeln.

Präzise und nachhaltige Düngung

Eine umweltgerechte Düngung folgt vier Fragen: Welcher Nährstoff wird gebraucht, welche Menge ist erforderlich, wann kann die Pflanze ihn aufnehmen und wo muss er verfügbar sein? Bodenanalysen, geteilte Gaben, Zwischenfrüchte, Fruchtfolgen, Gewässerrandstreifen und eine genaue Ausbringung können Verluste verringern. Recyclingdünger wie zurückgewonnenes Struvit können endliche Phosphatressourcen schonen.

Sicherheit

Düngemittel dürfen nicht gegessen oder mit unbekannten Stoffen gemischt werden. Einige Salze reizen Haut und Augen. Oxidierend wirkende Düngemittel müssen von brennbaren Stoffen und Wärmequellen ferngehalten werden. Im Unterricht werden nur kleine Mengen, geeignete Schutzmittel und ausdrücklich freigegebene Versuche verwendet. Eine eigene Herstellung oder Erhitzung von Ammoniumnitrat ist kein Schulversuch.

Zusammenfassung

Düngemittel stellen Pflanzen Nährstoffe in chemisch verfügbaren Formen bereit. Stickstoff wird vor allem als Nitrat oder Ammonium aufgenommen, Phosphor als Phosphationen und Kalium als Kaliumion. Das Haber-Bosch-Verfahren liefert Ammoniak als Grundlage vieler Stickstoffdünger. pH-Wert, Löslichkeit, Ionenaustausch und mikrobielle Reaktionen bestimmen, wie schnell ein Nährstoff wirkt. Eine passende Dosierung verbindet Ertragssicherung mit Boden-, Gewässer- und Klimaschutz.

Interaktive Aufgaben

Quiz: Teste Dein Wissen

In welcher Form nehmen Pflanzen Stickstoff häufig auf? (Als Nitrat- und Ammoniumionen) (!Als elementaren Luftstickstoff) (!Als festes Eisen) (!Als molekulares Chlor)

Wofür steht das K in NPK? (Kalium) (!Kohlenstoff) (!Kalzium) (!Kupfer)

Welche Gleichung beschreibt die Ammoniaksynthese? (N2 plus 3 H2 im Gleichgewicht mit 2 NH3) (!N2 plus O2 ergibt 2 NO) (!NH3 plus HCl ergibt N2) (!CO2 plus H2O ergibt NH3)

Welche Wirkung hat ein Katalysator beim Haber-Bosch-Verfahren? (Er beschleunigt das Erreichen des Gleichgewichts) (!Er verschiebt das Gleichgewicht dauerhaft) (!Er erzeugt Stickstoff aus Ammoniak) (!Er ersetzt den hohen Druck vollständig)

Warum kann die Nitrifikation einen Boden ansäuern? (Weil Wasserstoffionen entstehen) (!Weil Kaliumionen verdampfen) (!Weil Phosphat zu Sauerstoff wird) (!Weil Wasser vollständig zerfällt)

Welche Aussage zu Nitrat ist richtig? (Nitrat ist gut wasserlöslich und kann ausgewaschen werden) (!Nitrat ist immer gasförmig) (!Nitrat besteht nur aus Stickstoff) (!Nitrat wird stark an jede Bodenoberfläche gebunden)

Welche Aufgabe hat Kalium in der Pflanze? (Es unterstützt Wasserhaushalt und Enzymfunktionen) (!Es bildet den Hauptbestandteil der DNA) (!Es ersetzt Chlorophyll) (!Es liefert molekularen Sauerstoff)

Was kann eine Eutrophierung auslösen? (Ein Überschuss an Stickstoff- und Phosphorverbindungen) (!Ein Mangel an Wasserstoff im Boden) (!Eine geringe Leitfähigkeit von Regenwasser) (!Ein niedriger Gehalt an Kohlenstoffdioxid in der Luft)

Was bedeutet die Zahl 15 bei einem NPK-15-5-10-Dünger typischerweise? (15 Masseprozent Stickstoff) (!15 Moleküle Stickstoff pro Körnchen) (!15 Liter Ammoniak pro Kilogramm) (!15 Masseprozent reines Kalium)

Warum beeinflusst der Boden-pH die Düngung? (Er verändert Löslichkeit und Verfügbarkeit von Nährstoffen) (!Er legt allein die Lufttemperatur fest) (!Er wandelt jedes Salz in Zucker um) (!Er verhindert grundsätzlich mikrobielle Reaktionen)

Memory

Nitrat	gut wasserlösliches Stickstoffion
Ammonium	positiv geladenes Stickstoffion
Phosphat	Nährstoffform des Phosphors
Kalium	Regulation des Wasserhaushalts
Haber-Bosch-Verfahren	industrielle Ammoniaksynthese
Nitrifikation	mikrobielle Oxidation zu Nitrat
Eutrophierung	Nährstoffüberschuss im Gewässer
Urease	Enzym zur Spaltung von Harnstoff

Drag and Drop

Ordne die richtigen Begriffe zu.	Chemische Bedeutung
Ammonium	positiv geladenes Stickstoffion
Nitrat	negativ geladenes Stickstoffion
Dihydrogenphosphat	pflanzenverfügbare Phosphorform
Kaliumion	einwertiges Nährstoffkation
Harnstoff	organische Stickstoffverbindung

Kreuzworträtsel

Ammoniak	Welche Verbindung wird aus Stickstoff und Wasserstoff hergestellt?
Nitrifikation	Wie heißt die mikrobielle Oxidation von Ammonium zu Nitrat?
Phosphat	Welche Ionengruppe versorgt Pflanzen mit Phosphor?
Kalium	Welches Nährelement wird mit K abgekürzt?
Eutrophierung	Wie heißt die übermäßige Nährstoffanreicherung eines Gewässers?
Harnstoff	Welcher stickstoffreiche Stoff besitzt die Formel CO NH2 2?

Lückentext

Vervollständige den Text.

Die drei Hauptnährstoffe werden mit der Abkürzung zusammengefasst.

Pflanzen nehmen Stickstoff häufig als auf.

Das positiv geladene Stickstoffion heißt .

Das Haber-Bosch-Verfahren erzeugt industriell .

Ein eisenhaltiger Stoff beschleunigt die Reaktion als .

Bei der Nitrifikation entstehen Wasserstoffionen und der Boden kann .

Phosphor wird von Pflanzen in Form gelöster aufgenommen.

Kalium unterstützt besonders den Wasserhaushalt und die Funktion von .

Eine übermäßige Nährstoffanreicherung im Gewässer heißt .

Der pH-Wert beeinflusst die Löslichkeit und damit die vieler Nährstoffe.

Offene Aufgaben

Leicht

1. Düngemittel-Etikett: Fotografiere oder zeichne ein NPK-Etikett und erkläre die Bedeutung der drei Zahlen.
2. Nährstoff-Steckbrief: Erstelle einen Steckbrief zu Stickstoff, Phosphor oder Kalium mit Ion, Pflanzenfunktion und Mangelfolge.
3. Begriffsnetz: Verbinde die Begriffe Dünger, Ion, Bodenwasser, Wurzel und Pflanze in einer beschrifteten Skizze.
4. Medienanalyse: Wähle ein Bild dieses aiMOOCs und schreibe fünf Sätze darüber, welchen chemischen Vorgang es zeigt.

Standard

1. Leitfähigkeitsversuch: Vergleiche unter Aufsicht Düngerlösung, Kochsalzlösung und Zuckerlösung und erkläre die Messergebnisse mit dem Teilchenmodell.
2. Boden-pH: Untersuche verschiedene Bodenproben mit pH-Papier und leite ab, welche Nährstoffprobleme auftreten könnten.
3. Düngeberechnung: Berechne für drei fiktive NPK-Produkte die enthaltene Stickstoffmasse und vergleiche die Produkte.
4. Eutrophierung-Modell: Gestalte ein Flussdiagramm vom Düngereintrag bis zum Sauerstoffmangel im Gewässer.

Schwer

1. Haber-Bosch-Verfahren: Erkläre mit dem Prinzip von Le Chatelier, warum Druck und Temperatur als technischer Kompromiss gewählt werden.
2. Düngemittelanalytik: Plane mit der Lehrkraft eine sichere Untersuchung unbekannter Düngerlösungen mit pH-, Leitfähigkeits-, Nitrat- und Phosphattests.
3. Ökobilanz: Vergleiche konventionelles und grünes Ammoniak hinsichtlich Rohstoffen, Energiebedarf, Emissionen und technischer Grenzen.
4. Düngekonzept: Entwickle für einen Schulgarten ein begründetes Düngekonzept mit Bodenanalyse, Pflanzenbedarf, Zeitpunkt und Gewässerschutz.

Lernkontrolle

1. Stoffkreislauf: Erkläre an einem selbst gewählten Beispiel, wie ein Stickstoffatom vom Dünger über Boden und Pflanze wieder in die Umwelt gelangen kann.
2. Ursache und Wirkung: Beurteile, warum eine höhere Düngermenge den Ertrag nicht unbegrenzt steigert.
3. Chemisches Gleichgewicht: Leite aus Teilchenzahl und Reaktionsenthalpie ab, wie Druck und Temperatur die Ammoniaksynthese beeinflussen.
4. Bodenchemie: Vergleiche die Beweglichkeit von Nitrat und Phosphat im Boden und leite unterschiedliche Umweltrisiken ab.
5. Entscheidungsaufgabe: Wähle für ein chloridempfindliches Gewächs zwischen Kaliumchlorid und Kaliumsulfat und begründe Deine Entscheidung.
6. Transfer: Entwickle drei Maßnahmen, mit denen ein landwirtschaftlicher Betrieb Stickstoffverluste verringern kann, und erkläre jeweils den chemischen Zusammenhang.

Lernnachweis

Für einen Lernnachweis solltest Du zeigen, dass Du:

1. die Nährstoffe N, P und K ihren pflanzenverfügbaren Ionen und Funktionen zuordnen kannst,
2. Reaktionsgleichungen zu Ammoniaksynthese, Nitrifikation und Harnstoffumwandlung deuten kannst,
3. die Wirkung von Druck, Temperatur und Katalysator beim Haber-Bosch-Verfahren unterscheidest,
4. NPK-Massenanteile berechnen und Einheiten korrekt verwenden kannst,
5. den Einfluss von pH-Wert, Löslichkeit und Bodenbindung auf die Nährstoffverfügbarkeit erklärst,
6. Nutzen und Risiken einer Düngung mit einer begründeten Abwägung bewertest,
7. sichere und umweltgerechte Untersuchungen planen kannst.

OERs zum Thema

Weitere freie Vertiefungen

1. Haber-Bosch-Verfahren: Grundlagen, Geschichte und technische Bedingungen der Ammoniaksynthese
2. Umweltbundesamt: Bedeutung des Haber-Bosch-Verfahrens für reaktiven Stickstoff
3. ARD alpha: Düngemittel als chemische Produkte in der Landwirtschaft
4. Wikimedia Commons: freie Medien zu Düngemitteln

Verknüpfte Lernbereiche

Chemie der Düngemittel Pflanzenernährung Stickstoffkreislauf Haber-Bosch-Verfahren Chemisches Gleichgewicht Säure-Base-Reaktion Salze Bodenchemie Eutrophierung Umweltchemie

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Prüfungsliteratur 2026

Bundesland	Bücher	Kurzbeschreibung
Baden-Württemberg	Abitur Der zerbrochne Krug - Heinrich von Kleist Heimsuchung - Jenny Erpenbeck Mittlere Reife Der Markisenmann - Jan Weiler oder Als die Welt uns gehörte - Liz Kessler Ein Schatten wie ein Leopard - Myron Levoy oder Pampa Blues - Rolf Lappert	Abitur Dorfrichter-Komödie über Wahrheit/Schuld; Roman über einen Ort und deutsche Geschichte. Mittlere Reife Wahllektüren (Roadtrip-Vater-Sohn / Jugendroman im NS-Kontext / Coming-of-age / Provinzroman).
Bayern	Abitur Der zerbrochne Krug - Heinrich von Kleist Heimsuchung - Jenny Erpenbeck	Abitur Lustspiel über Machtmissbrauch und Recht; Roman als Zeitschnitt deutscher Geschichte an einem Haus/Grundstück.
Berlin/Brandenburg	Abitur Der zerbrochne Krug - Heinrich von Kleist Woyzeck - Georg Büchner Der Biberpelz - Gerhart Hauptmann Heimsuchung - Jenny Erpenbeck	Abitur Gerichtskomödie; soziales Drama um Ausbeutung/Armut; Komödie/Satire um Diebstahl und Obrigkeit; Roman über Erinnerungsräume und Umbrüche.
Bremen	Abitur Nach Mitternacht - Irmgard Keun Mario und der Zauberer - Thomas Mann Emilia Galotti - Gotthold Ephraim Lessing oder Miss Sara Sampson - Gotthold Ephraim Lessing	Abitur Roman in der NS-Zeit (Alltag, Anpassung, Angst); Novelle über Verführung/Massenpsychologie; bürgerliche Trauerspiele (Moral, Macht, Stand).
Hamburg	Abitur Der zerbrochne Krug - Heinrich von Kleist Das kunstseidene Mädchen - Irmgard Keun	Abitur Justiz-/Machtkritik als Komödie; Großstadtroman der Weimarer Zeit (Rollenbilder, Aufstiegsträume, soziale Realität).
Hessen	Abitur Der zerbrochne Krug - Heinrich von Kleist Woyzeck - Georg Büchner Heimsuchung - Jenny Erpenbeck Der Prozess - Franz Kafka	Abitur Gerichtskomödie; Fragmentdrama über Gewalt/Entmenschlichung; Erinnerungsroman über deutsche Brüche; moderner Roman über Schuld, Macht und Bürokratie.
Niedersachsen	Abitur Der zerbrochene Krug - Heinrich von Kleist Das kunstseidene Mädchen - Irmgard Keun Die Marquise von O. - Heinrich von Kleist Über das Marionettentheater - Heinrich von Kleist	Abitur Schwerpunkt auf Drama/Roman sowie Kleist-Prosatext und Essay (Ehre, Gewalt, Unschuld; Ästhetik/„Anmut“).
Nordrhein-Westfalen	Abitur Der zerbrochne Krug - Heinrich von Kleist Heimsuchung - Jenny Erpenbeck	Abitur Komödie über Wahrheit und Autorität; Roman als literarische „Geschichtsschichtung“ an einem Ort.
Saarland	Abitur Heimsuchung - Jenny Erpenbeck Furor - Lutz Hübner und Sarah Nemitz Bahnwärter Thiel - Gerhart Hauptmann	Abitur Erinnerungsroman an einem Ort; zeitgenössisches Drama über Eskalation/Populismus; naturalistische Novelle (Pflicht/Überforderung/Abgrund).
Sachsen (berufliches Gymnasium)	Abitur Der zerbrochne Krug - Heinrich von Kleist Woyzeck - Georg Büchner Irrungen, Wirrungen - Theodor Fontane Der gute Mensch von Sezuan - Bertolt Brecht Heimsuchung - Jenny Erpenbeck Der Trafikant - Robert Seethaler	Abitur Mischung aus Klassiker-Drama, sozialem Drama, realistischem Roman, epischem Theater und Gegenwarts-/Erinnerungsroman; zusätzlich Coming-of-age im historischen Kontext.
Sachsen-Anhalt	Abitur (keine fest benannte landesweite Pflichtlektüre veröffentlicht; Themenfelder)	Abitur Schwerpunktsetzung über Themenfelder (u. a. Literatur um 1900; Sprache in politisch-gesellschaftlichen Kontexten), ohne feste Einzeltitel.
Schleswig-Holstein	Abitur Der zerbrochne Krug - Heinrich von Kleist Heimsuchung - Jenny Erpenbeck	Abitur Recht/Gerechtigkeit und historische Tiefenschichten eines Ortes – umgesetzt über Drama und Gegenwartsroman.
Thüringen	Abitur (keine fest benannte landesweite Pflichtlektüre veröffentlicht; Orientierung am gemeinsamen Aufgabenpool)	Abitur In der Praxis häufig Orientierung am gemeinsamen Aufgabenpool; landesweite Einzeltitel je nach Vorgabe/Handreichung nicht einheitlich ausgewiesen.
Mecklenburg-Vorpommern	Abitur (Quelle aktuell technisch nicht abrufbar; Beteiligung am gemeinsamen Aufgabenpool bekannt)	Abitur Land beteiligt sich am länderübergreifenden Aufgabenpool; konkrete, veröffentlichte Einzeltitel konnten hier nicht ausgelesen werden.
Rheinland-Pfalz	Abitur (keine landesweit einheitliche Pflichtlektüre; schulische Auswahl)	Abitur Keine landesweite Einheitsliste; Auswahl kann schul-/kursbezogen erfolgen.

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