Thema: Re: Wasser-Kohlendioxyd-Calciumhydrogencarbonat

Autor(in): Hartmut am 20. Juni 2008 um 15:08:13

Antwort auf: Wasser-Kohlendioxyd-Calciumhydrogencarbonat eingetragen von ingop81 am 18. Juni 2008 um 08:57:01

Hallo,

zum Verständnis Deiner Thematik muß man die Aufgabe in 4 Teilbereiche untergliedern:

1. Kalk:
Kalk ist Calciumcarbonat, chemisch: CaCO3
Kalk ist in Wasser selbst kaum löslich, daher haben sich erdgeschichtlich auch Kalkgesteine (z.T. auch Gebirge) bilden können, die über lange Zeit (einigermaßen) beständig sind.

2. Kohlensäure:
In z.B. Regenwasser wird das in der Luft vorhandene Kohlendioxid (chem.: CO2) in den herabfallenden Regentropfen aufgenommen. Das ist so etwa wie beim Mineralwasser (das nur deutlich mehr an physikalisch bzw. chemisch gelöstem Kohlendioxid enthält).
D.h. dabei entsteht etwas Kohlensäure (chem.: H2CO3):
H2O + CO2 <-> H2CO3
(<-> ist der Gleichgewichtspfeil (->/<-, der sich hier nur schlecht darstellen läßt).

3. Reaktion von Kalk und (Kohlen-)Säure:
Kalk wird durch Säuren leicht aufgelöst. Das kennst Du sicherlich von zuhause, wenn wer auch immer aus der Familie Kalk-Rückstände in z.B. Kochtöpfen mittels Essig(säure) bzw. Citronensäure herauslöst. Dabei bilden sich Salze (Calciumacetat, bzw. Calciumcitrat), die in Wasser im Gegensatz zum Kalk leicht löslich sind.
Mit Kohlensäure geschieht folgendes:
Kalk und Kohlensäure ergeben Calciumhydrogencarbonat:
CaCO3 + H2CO3 <-> Ca(HCO3)2
.. und dieses Calciumhydrogencarbonat ist eben auch wasserlöslich.
(D.h., Du hast durch diesen Prozeß so was ähnliches wie wenn Du Kochsalz in Wasser löst, nur dass Kochsalz in Wasser im Vgl. zum Calciumhydrogencarbonat stabil bleibt).

Letzen Endes haben wir hier auch so etwas wie ganz leicht sauren Regen (bitte nicht mit dem Baum-schädigenden "richtigen" sauren Regen aus Schwefeldioxiden vertauschen), der im Lauf der Erdgeschichte Kalkgesteine auflöst, verändert, aushöhlt, usw.

4. Kalkausfällung:
Beim umgekehrten Vorgang (es ist ja ein Gleichgewicht, bzw. gleich zwei) bilden sich dann wieder durch Kalkablagerungen die wunderschönen Tropfsteinhöhlen mit Stalaktiten und Stalagmiten.
Ca(HCO3)2 <-> CaCO3 + H2CO3
H2CO3 <-> H2O + CO2

Bitte prüfe den Satz "Aber warum löst sich der Kalk erst ab einer kritischen Grenze von ca. 60 Grad Celsius???" nochmal nach, wo immer Du den auch her hast, denn beim Erhitzen von kalkhaltigem (eigentlich Calciumhydrogencarbonat-haltigem) Leitungswasser bildet sich beim Kochen wieder unlöslicher Kalk, der den unschönen Belag in den Töpfen gibt. Also gerade das Gegenteil aus der Frage.

So, ich hoffe, das war nicht zuviel Chemie auf einmal.

Viele Grüsse,
Hartmut