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Allgemeine Chemie Fragen zur Chemie, die ihr nicht in eines der Fachforen einordnen könnt, gehören hierher.

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Alt 20.11.2005, 18:22   #1   Druckbare Version zeigen
apeX Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 12
Achtung Wasserhärte - Kinetik und Energetik

Hallo an alle Chemiker hier.

Ich bin zur Zeit in der 12. Klasse mit Chemie LK und schreibe in dem Fach meine Facharbeit. Die Themen wurden verlost und ich hab "Die kinetische und energetische Betrachtung chemischer Reaktionen am Beispiel der Wasserhärte" bekommen. Nun wollte ich mal fragen ob hier wer Ideen hat wo man dazu Infos herbekommt, besonders eben welche, die Kinetik und Energetik betreffen, allgemein hab ich schon einiges gefunden aber noch nichts Spezielles.

Oder hat sogar hier jemand Ideen wie man das ganze am besten angehen kann?

Schonmal im vorraus vielen Dank

mfg apeX
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Alt 21.11.2005, 21:48   #2   Druckbare Version zeigen
ricinus Männlich
Moderator
Beiträge: 23.863
AW: Wasserhärte - Kinetik und Energetik

Zitat:
Zitat von apeX
Ich bin zur Zeit in der 12. Klasse mit Chemie LK und schreibe in dem Fach meine Facharbeit. Die Themen wurden verlost und ich hab "Die kinetische und energetische Betrachtung chemischer Reaktionen am Beispiel der Wasserhärte" bekommen.
Hallo und willkommen im Forum.

Ich an deiner Stelle würde mich erst mal schlau machen über den Begriff der (temporären und permanenten) Wasserhärte und mich umsehen nach den Verfahren, diese zu bestimmen (etwa komplexometrische Titration, Fertigtests schon mal einlegen und so weiter, brauchen wirst du die sowieso).

Dann würde ich mich aufregen über meinen Lehrer, und zwar aus zwei Gründen :

1) werden nirgendwo auf der Welt die Themata für Diplom- oder Doktorarbeiten verlost. Warum dann Facharbeitsthemen Egal auf welchem Niveau, man muss doch als Schüler oder Student in der Lage sein, sein Thema auszuwählen. Nur so ist doch eine gewisse Motivation -nenn sie meintwegen Liebe- zum Thema gewährleistet. Scheint mir elementar.

2) Das abgelutschte Thema der Wasserhärte "energetisch" und vor allem "kinetisch" (!) aufpeppen zu wollen zeugt von äusserster Phantasielosigkeit. Zur Energetik (Thermodynamik) hast du in einem halben Abschnitt alles gesagt. Im schroffen Gegensatz dazu bezweifle ich, dass du zur Kinetik überhaupt was findest, das niveaugerecht ist ....es sei denn du willst dich in die Einzelheiten der Mg,Ca usw Speziierung in Wässern vertiefen...apparativ ist eine Schule da auch überfordert.

Also du siehst : das Thema hat es in sich, weil da jemand allerlei in den Titel hineingepackt hat ohne selbst recht zu wissen wie und wohin das gehen soll. So wirkt das auf mich.

Also tritt dem Lehrer mal in den Hintern in meinem Namen und mach das Beste draus.

toitoitoi
lg
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Alt 22.11.2005, 14:16   #3   Druckbare Version zeigen
apeX Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 12
AW: Wasserhärte - Kinetik und Energetik

Okay, danke schonmal soweit Dass es zu Energetik bei dem Thema nicht allzuviel zu finden gibt hat mir mein Lehrer schon gesagt und Kinetik und Energetik sind eben unsere Semesterthemen, weshalb sich auch jede Facharbeit mit diesen Themen beschäftigt, nur anhand verschiedener Beispiele.

Die Verlosung hat sich unser Kurs selber ausgesucht, da es so nicht zu Konflikten kommt wer welches Thema bekommt.

Über die Wasserhärte allgemein habe ich mich auch schon informiert und habe im Chemie Lexikon von Römpp einige Seiten gefunden in denen auch unter anderem von dieser Titration die Rede ist.

so long

apeX
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Alt 22.11.2005, 20:14   #4   Druckbare Version zeigen
apeX Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 12
AW: Wasserhärte - Kinetik und Energetik

Okay, danke, werd mal schauen ob ich da was erreiche. Das Römpp-Lexikon hab ich nur beim durchstöbern unserer Schulbibliothek (die ist relativ groß) gefunden.
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Alt 26.11.2005, 21:36   #5   Druckbare Version zeigen
apeX Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 12
AW: Wasserhärte - Kinetik und Energetik

*schieb*

Hat vielleicht noch jemand ne Ahnung wo ich vernünftige Infos zur Kenetik finden kann?
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Alt 26.11.2005, 22:49   #6   Druckbare Version zeigen
ricinus Männlich
Moderator
Beiträge: 23.863
AW: Wasserhärte - Kinetik und Energetik

Zitat:
Zitat von apeX
wo ich vernünftige Infos zur Kenetik finden kann?
Na wie wärs, wenn du mal die Reaktionen nennst, für deren Kinetik du dich interessierst ?

lg
__________________
"Old geochemists never die, they merely reach equilibrium." (Antonio C. Lasaga ?)
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Alt 27.11.2005, 15:20   #7   Druckbare Version zeigen
apeX Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 12
AW: Wasserhärte - Kinetik und Energetik

Allgemein die Reaktionen der Wasserhärte. Also z.B.:
2 HCO3- ---> CO32- + H2O + CO2
Ca2+ + CO32- ---> CaCO3
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Alt 27.11.2005, 17:30   #8   Druckbare Version zeigen
ricinus Männlich
Moderator
Beiträge: 23.863
AW: Wasserhärte - Kinetik und Energetik

Die Fällung ist "augenblicklich", d.h. so schnell, dass ihre Geschwindigkeit für alle praktischen Belange als unendlich gross angesehen werden kann.

Die Kinetik der ersten Reaktion (also Zerfall des Bicarbonates) könntest du selbst experimentell untersuchen...sie ist sehr stark abhängig von Temperatur und Oberflächeneffekten, was ja beim Einsatz des Wassers im Haushalt z.B. sehr zum tragen kommt ! Da könntest du eine Reihe aufschlussreicher, praxisorientierter und interessanter Versuche mit einfachen (Schul-) Mitteln machen.

lg
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Alt 12.12.2005, 16:09   #9   Druckbare Version zeigen
apeX Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 12
AW: Wasserhärte - Kinetik und Energetik

Ok,... ich habe nochmal eine Frage:

Ich wollte in einem Kapitel auf die Entstehung der Wasserhärte eingehen. D.h. auf die Reaktionen die dabei stattfinden. Nun habe ich ein Problem: Ich habe eine Quelle (Praxis der Naturwissenschaft Heft 4/36 Jg. 1987) in der diese Reaktionsketten gut, jedoch zu kompliziert für mich dargestellt sind. Im Internet finde ich dazu irgendwie garnichts außer der Reaktionsgleichungen die ich schon weiter oben angegeben habe. Hat jemand eine Idee wo ich dazu etwas finden könnte? Hab mich schon totgegoogled.

Vielen Dank

mfg apeX
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Alt 13.12.2005, 22:17   #10   Druckbare Version zeigen
apeX Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 12
AW: Wasserhärte - Kinetik und Energetik

Okay, das Problem wäre abgehakt. Nun habe ich ein Neues:

Zur Sulfathärte habe ich folgende Reaktionsgleichungen gefunden:

aq. + CaSO4(s) -> Ca2+(aq) + SO42-(aq)

aq. + MgSO4(s) -> Mg2+(aq) + SO42-(aq)

1. bedeutet das aq. nur dass da Wasser vorrausgesetzt wird für die Reaktion, aber nicht verändert wird, sich nur als Hydrathülle an die Ionen setzt?
2. gehe ich recht in der Annahme, dass es sich hierbei nicht um Gleichgewichtsreaktionen handelt, da es ja die permanente Härte ist und ohne Ionenaustauscher nicht zu entfernen ist?

Vielen Dank

mfg apeX
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Alt 13.12.2005, 23:21   #11   Druckbare Version zeigen
ricinus Männlich
Moderator
Beiträge: 23.863
AW: Wasserhärte - Kinetik und Energetik

ad 1) Ja.

ad 2) Wie meinst du das ? Es sind durchaus GG Reaktionen. Aber das Calcium und das Sulfat kommen beispielsweise ins Wasser hinein dadurch, dass Regenwasser durch den Boden sickert und auf Gestein stösst, welches Calciumsulfat enthält. Ein wenig davon löst sich im Wasser. Das Calciumsulfat ist zwar schlecht löslich in Wasser, aber es kommt andauernd frisches Wasser nach, so dass mehr und mehr von dem Sulfat ausgewaschen werden kann. Magnesiumsulfat kommt in der Natur beispielsweise als Epsomit vor. Ist direkt wasserlöslich. Dolomit (Calciummagnesiumcarbonat) ist auch ein häufiges gesteinsbildendes Mineral (Kalkalpen !), durch Wasser und Kohlendioxid bildet sich lösliches Hydrogencarbonat, eine weiterer Weg, über den Calcium ins Wasser gelangt. Sulfate entstehen durch Verwitterung sulfidischer Mineralien. So kann z.B. an einer Stelle lösliches Sulfat ausgewaschen werden, an anderer Stellen Calcium. Vermengen sich die beiden Wasser kann je nach Konzentration dann das schwerlösliche Calciumsulfat ausfallen (wenn dessen Löslichkeitsprodukt überschritten wird)

lg
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ricinus ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 14.12.2005, 11:52   #12   Druckbare Version zeigen
Nick Name Männlich
Mitglied
Beiträge: 267
AW: Wasserhärte - Kinetik und Energetik

Zitat:
Zitat von apeX
2. gehe ich recht in der Annahme, dass es sich hierbei nicht um Gleichgewichtsreaktionen handelt, da es ja die permanente Härte ist und ohne Ionenaustauscher nicht zu entfernen ist?
Der Ausdruck "permanente Härte" exisitiert nur als Gegensatz zur "temporären Härte"=Carbonathärte.
Der Grund für diese Bezeichnung ist, dass durch einfaches Erhitzen, z.B. im Kochtopf, in Heizungssystemen, in industriellen Anlagen, etc., Kohlendioxid entweicht, somit das Kalk-Kohlensäure-Gleichgewicht gestört wird und Kalk ausfällt. Dies kommt dadurch zustande, dass Kohlendioxid nach der folgenden Gleichung entsteht:

2 HCO3- -> CO32- + CO2 + H2O

Aus den beiden Hydrogencarbonationen entsteht ein Carbonation. Da Calciumhydrogencarbonat gut wasserlöslich ist und Calciumcarbonat nicht, fällt Letzteres aus.

Dadurch wird Calcium aus dem Wasser entfernt, die Härte sinkt also.
Bei anderen Calciumsalzen (oder Magnesiumsalzen) können die Gegenionen nicht durch Erhitzen in Ionen überführt werden, mit denen Calcium schwerlösliche Salze bildet.

Permanente Härte sagt also zunächst nichts über die Löslichkeit oder Entfernbarkeit von anderen Calciumsalzen aus.

Comprende ?

Geändert von Nick Name (14.12.2005 um 11:58 Uhr)
Nick Name ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 14.12.2005, 16:41   #13   Druckbare Version zeigen
apeX Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 12
AW: Wasserhärte - Kinetik und Energetik

Danke schonmal soweit.

Ja, ich kenn inzwischen die Differenzierung zwischen permanenter und temporärer Härte.
Meine Frage war glaube ich etwas schlecht ausgedrückt. Mein Thema ist ja die energetische und kinetische Betrachtung der Wasserhärte. Die Carbonatreaktion, das was du geschrieben hast Nick, ist mir so bewusst und diese wollte ich auch in meiner kinetischen Betrachtung benutzen. Ich habe meine Facharbeit jedoch so aufgebaut dass ich zunächst einmal auf die Reaktionen eingehen möchte die dort existieren (bzw ein Teil davon, also die Carbonatreaktionen und die Sulfatreaktionen). Jetzt wollte ich wissen ob die Reaktion die ich oben geschrieben hab als Gleichgewicht angesehen werden kann, da sie ja durch Kochen nicht rückgängig gemacht werden kann, sondern nur durch Ionenaustauscher etc. Auf die kinetsiche Betrachtung bei dieser Reaktion wollte ich garnicht so tief eingehen (vorraussichtlich, außer es wird knapp sonst die Seiten zu füllen ), sondern wollte sie eben nur kurz vorstellen. Deswegen meine Frage: ist dies eine normale Gleichgewichtsreaktion, oder kann ich sie als "einseitige" Reaktion abstempeln?
apeX ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 14.12.2005, 16:47   #14   Druckbare Version zeigen
Nick Name Männlich
Mitglied
Beiträge: 267
AW: Wasserhärte - Kinetik und Energetik

Wenn Du einen Überschuss an ungelöstem Gips in deiner Lösung hast und den Überstand (die Lösung) durch einen Kationenaustauscher jagst und in dem selben Gefäß wieder auffängst, wird sich darin weiteres CaSO4 lösen, bis die Lösung wieder gesättigt ist.
Also ist die Bildung des Calciumsulfatniederschlags bzw. die Lösung von Gips eine Gleichgewichtsreaktion.

P.S.: Prinzipiell ist jede Reaktion eine Gleichgewichtsreaktion
Nick Name ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 14.12.2005, 16:54   #15   Druckbare Version zeigen
apeX Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 12
AW: Wasserhärte - Kinetik und Energetik

Zitat:
Zitat von Nick Name
P.S.: Prinzipiell ist jede Reaktion eine Gleichgewichtsreaktion
Gena darüber haben wir uns in der Schule heute auch unterhalten

Gut, also heißt das, dass ich diese Reaktion als GG Reaktion schreiben kann?

Hast du zufällig noch eine Quelle wo das steht? Wie gesagt, nach diesen Sulfatreaktionen hab ich mich schon totgegoogled, auf englisch und auf deutsch...

mfg apeX
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