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Alt 01.12.2002, 23:34   #1   Druckbare Version zeigen
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Frage Der natürliche Kalkkreislauf

Hallo zusammen,

ich habe ein Problem, ich führte einen Versuch zum Thema "Der natürliche Kalkkreislauf" durch, bei dem ich zu einem Resultat kam, das ich nicht verstehe. Kann mir jemand helfen? Der Versuch lautet wie folgt:

Zuerst füllen wir die Gaswaschflasche zu etwa einem Drittel mit 1:1 verdünntem Kalkwasser (gesättigte Lösung von Calciumhydoxid Ca(OH)2) und geben einige Tropfen des Indikator Bromthymolblau dazu. Dieser Indikator zeigt unterhalb pH=6 eine gelbe, oberhalb ph=7.6 eine blaue Farbe. Wir verbinden die Gaswaschflasche mit der Gasentwicklungsapparatur.
Wir schlagen etwas Mormor klein, geben ihn in den Erlenmeyerkolben und füllen diesen mit verdünnter Salzsäure so, dass der Marmor zugedeckt wird und sich zu auflösen beginnt. So entsteht Kohlendioxid, das im Kalkwasser eine Trübung hervorruft. Wir leiten so lange Kohlendioxid durch die Gaswaschflasche, bis eine klare Lösung entsteht.
Anschliessend giessen wir die klare Lösung aus der Waschflasche in einen Erlenmeyer um und erhitzen sie auf dem Bunsenbrenner zum Sieden.

Mir passierte es, dass das Kalkwasser zuerst bläulich, dann hell, dann wieder blau wurde und schlisslich von gelb zu blau überging. Kann das überhaupt sein? Oder hab ich das falsch beobachtet? Wenn das so sein kann, wie ist das zu erklären? Mein erwartetes Resultat war, dass es zuerst die eine Farbe hat und dann die andere, aber nicht mehrmals wechselt.

Liebe Grüsse
Laura
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Alt 02.12.2002, 08:14   #2   Druckbare Version zeigen
FK Männlich
Moderator
Beiträge: 60.898
Beim Einleiten von CO2 bilden sich Hydrogencarbonationen und H3O+-Ionen; der pH-Wert sinkt (Umschlag des Indikators nach gelb), und das Calciumcarbonat wird in Hydrogencarbonat umgewandelt und löst sich auf.
Beim Erwärmen entweicht Kohlendioxid aus der Lösung, der pH-Wert steigt wieder an, und die Hydrogencarbonationen werden zu Kohlendioxid, Wasser und Carbonat umgesetzt, worauf wieder Calciumcarbonat ausfällt.
Die Mischung ist danach blau und außerdem trübe.

Meintest Du, dass die Lösung zwischendurch nochmal von blau nach gelb umschlägt, bevor sie endgültig blau wird?


Gruß,
Franz
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Alt 02.12.2002, 14:40   #3   Druckbare Version zeigen
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Beiträge: n/a
> Meintest Du, dass die Lösung zwischendurch nochmal von blau nach gelb umschlägt, bevor sie endgültig blau wird?

Ja, das meinte ich: Hast du eine Ahnung, an was das liegen könnte? Oder hab ich das einfach falsch beobachtet?

Danke Laura
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Alt 02.12.2002, 18:25   #4   Druckbare Version zeigen
FK Männlich
Moderator
Beiträge: 60.898
Hast Du den zweiten Umschlag nach Gelb während des Erhitzens beobachtet (also während die Temperatur noch stieg) oder, als die gesamte Lösung schon am Sieden war?

Gruß,
Franz
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Alt 02.12.2002, 18:50   #5   Druckbare Version zeigen
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Beiträge: n/a
Hoi du,

ich glaube, ich habe das beobachtet, währenddem die Temperatur noch stieg, bin mir aber nicht mehr 100% sicher. Welchen Grund könnte diese Beobachtung haben?

Liebe Grüsse
Laura
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Alt 02.12.2002, 19:04   #6   Druckbare Version zeigen
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Beiträge: n/a
Ich habe ein weiteres Problem:

Ich bin daran, zu versuchen, das Resultat dieses Versuches in eine Reaktionsgleichung zu fassen. Ich habe aber Zweifel daran, dass meine Berechnung stimmt:

CaO2 + CO2 => HCO3 + H3 O+

Stimmt das? Ich glaub nicht, irgendwie geht es nämlich nicht auf, aber ich weiss nicht, wie ich das Resultat darstellen könnte.

Gruss
Laura
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Alt 02.12.2002, 19:26   #7   Druckbare Version zeigen
FK Männlich
Moderator
Beiträge: 60.898
Na, so kann das auch nicht funktionieren...

Versuche es mal mit Ca(OH)2....

Mache daraus erstmals Calciumcarbonat (bzw Carbonationen), dann daraus Hydrogencarbonat (einfach negativ geladen!).

Gruß,
Franz
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Alt 02.12.2002, 19:55   #8   Druckbare Version zeigen
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Beiträge: n/a
Ca(OH)2 + CO2
=> CaCO3 + H3 O+
=> HCO3 -

Hmmm... besser so? (wahrscheinlich noch nicht ganz richtig, aber ich bin eben auf dem Gebiet nicht sooo talentiert...)
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Alt 02.12.2002, 21:12   #9   Druckbare Version zeigen
FK Männlich
Moderator
Beiträge: 60.898
Zitat:
Originalnachricht erstellt von LauraF
Ca(OH)2 + CO2
=> CaCO3 + H3 O+
=> HCO3 -

Hmmm... besser so?
Kaum. Bei einer Reaktionsgleichung muss, wie bei einer mathematischen Gleichung auch, links und rechts das Gleiche stehen.

Zitat:
Ca(OH)2 + CO2 => CaCO3 + H3O+
Hier hast Du rechts aber ein H und eine positive Ladung zuviel.
Weg damit...

Anschließend lässt Du ein Carbonation mit einem H3O+-Ion reagieren.

Versuchs mal...


Gruß,
Franz
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Alt 02.12.2002, 21:30   #10   Druckbare Version zeigen
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Beiträge: n/a
Ca(OH)2 + CO2 => CaCO3 + H2 O

CO3 + H3 O+ => HCO3 + H2 O

Stimmt das? Wenn nicht, bitte hilf mir, die richtige Lösung zu finden, ich muss eben morgen eine Arbeit dazu abgeben...

...und dazu sollte ich gleich auch noch die Raeaktionsgleichung haben, was passiert, wenn es nachher wieder erwärmt wird.... genau das gleiche, aber umgekhert?

Und übrigens, sorry für die vielen Fragen, aber ich hab da noch eine, die ich vorher gestellt habe und die wir dann "verloren" haben:

Ich bin immernoch daran, eine Erklärung dafür zu suchen, warum während des erhitzens einmal die Frabe gewechselt hat...

Danke,

Liebe Grüsse
Laura
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Alt 02.12.2002, 22:00   #11   Druckbare Version zeigen
FK Männlich
Moderator
Beiträge: 60.898
Wenn Du jetz noch beim Carbonation die zwei negativen Ladungen und beim Hydrogencarbonation die eine neg. Ladung dazumalst, stimmts.

Man muss aber beachten, wie die H3O+ entstehen:

CO2 + 2 H2O --> HCO3- + H3O+

Das ganze ist - natürlich - ein Gleichgewicht. Erwärmt man die Lösung, entweicht Kohlendioxid. Dadurch verschiebt sich das Gleichgewicht nach links; es werden H3O+-Ionen verbraucht. Dadurch wird wiederum das Gleichgewicht Carbonat-Hydrogencarbonat verschoben (siehe Deine Gleichung oben). Wenn die Carbonatkonzentration ansteigt, fällt wieder Calciumcarbonat aus.


Warum es zwischendurch nochmal gelb wird, nachdem es schon blau war?
Keine Idee, kanns mir irgendwie nicht vorstellen....

Gruß,
Franz
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Alt 02.12.2002, 22:29   #12   Druckbare Version zeigen
FK Männlich
Moderator
Beiträge: 60.898
Wir können das noch etwas vereinfachen, indem wir beide Gleichungen zusammenbringen:

CO32- + CO2 + H2O --> 2 HCO3-

Wenn wir durch Erhitzen CO2 entfernen, zerfällt Hydrogencarbonat und liefert Carbonationen und Kohlendioxid nach.

(Prinzip vom kleinsten Zwang nach Le Chatelier)

Gruß,
Franz
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Alt 02.12.2002, 22:33   #13   Druckbare Version zeigen
ehemaliges Mitglied  
nicht mehr Mitglied
Beiträge: n/a
Lieber Franz,

danke vielmals für deine Hilfe! Find ich grossartig. Jetzt hab ich, mit meinem (bescheidenem) Wissen und deiner (grossen) Hilfe, einen Text gebastelt, der der Resultat von meinem Versuch darstellen soll und den ich dann dem Lehrer abgeben möcht... darum: Kannst du mir sagen, ob ich alles korrekt geschrieben habe (resp. von dir "geklaut" habe...)?

Danke.

"Während dem Versuch gibt es einen

Umschlag des Indikators nach gelb

Beim Einleiten von CO2 bilden sich Hydrogen-Carbonat Ionen und H3O+ Ionen. Der pH-Wert sinkt
und das Calcium-Carbonat wird in Hydrogen-Carbonat umgewandelt und löst sich auf.

Ca(OH)2 + CO2 => CaCO3 2- + H2 O

CO2 + 2 H2 O --> HCO3 - + H3 O+


Beim Erwärmen mit dem Bunsenbrenner zeigt der Indikator erneut eine Veränderung an

Die Mischung ist danach blau und trüber

Bei der Erwärmung entweicht Kohlendioxid, der pH-Wert steigt wieder an, das Gleichgewicht verschiebt sich bei der oben genannten Reaktion nach links, es werden H3O+-Ionen verbraucht. Dadurch wird wiederum das Gleichgewicht Carbonat-Hydrogencarbonat verschoben. Wenn die Carbonatkonzentration ansteigt, fällt wieder Calciumcarbonat aus und die Hydrogen-Carbonat Ionen werden zu Kohlendioxid, Wasser und Carbonat umgesetzt."

Lieber Gruss
Laura
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Alt 02.12.2002, 22:42   #14   Druckbare Version zeigen
bm  
Moderator
Beiträge: 54.171
m.E. i.O.

Kohlendioxid ist ein sogenanntes "saures Gas", bildet also H3O+-Ionen.

Wie bei allen Gasen, wird es durch Temeraturerhöhung wieder ausgetrieben (die Löslichkeit von Gasen sinkt mit steigenden Temperatur).
bm ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 02.12.2002, 22:42   #15   Druckbare Version zeigen
FK Männlich
Moderator
Beiträge: 60.898
Habe die Gleichung mal verbessert:

Ca(OH)2 + CO2 => CaCO3 + H2O

Schau mal nach oben, da habe ich noch eine "kombinierte" Gleichung aufgeschrieben...
Kann man auch verwenden...

Gruß,
Franz
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