Kohlensäure - Carbonate
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© stu 2004/05/05

Kohlensäure, H2CO3 ist eine schwache Säure, die nur in verdünnter wässriger Lösung existiert (nur 0,1% des gelösten CO2 liegt als H2CO3 vor). Wie bei allen Gasen, nimmt die Löslichkeit von CO2 in Wasser mit zunehmender Temperatur ab. 
(Das CO2  in warmem Cola, Bier, Sekt, etc. schäumt beim Öffnen der Flasche) 
Kälte

Hitze

Herstellung von CO2 aus Kalk und Salzsäure. CO2 löst sich im Wasser, Bildung von Kohlensäure (Universalindikator färbt sich rot). Beim Erhitzen steigen Gasbläschen auf, Lösung wird wieder neutral.


Reaktionsgleichungen:
1) Aus Calziumcarbonat und Salzsäure bildet sich CO2 , ..... und .....
2) Wasser und Kohlendioxid reagieren zu .....
3) Kohlensäure zerfällt in der Hitze in ..... und ......
4) Kohlendioxid reagiert mit Calziumhydroxid unter Bildung von ..... und .....    (siehe Lösungsseite)

Carbonate

Carbonate sind Salze der Kohlensäure. Sie bilden Gesteine - Muscheln und Korallen bestehen aus Carbonaten. Einige wichtige Haushaltschemikalien (Backpulver, Brausepulver, etc.) enthalten Carbonate. 
Carbonate zerfallen in der Hitze und geben dabei CO2 ab (Kalkbrennen, Backpulver, Feuerlöscher). 
In Säuren lösen sie sich unter Abgabe von CO2 auf (Brausepulver, Kaffeemaschinenentkalker, Speisesoda + Magensäure, etc.).

Kalk - CaCO3

Calziumcarbonat tritt vor allem als Kalkstein, Marmor und Kreide auf. Kalkgestein stammt aus Ablagerungen von Meeresorganismen und besteht großteils aus CaCO3
Calziumcarbonat ist ein wichtiger Rohstoff für die Industrie (Stahl-, Zucker-, Glas-, Düngemittel-, Baustoff, Papier-Industrie, etc.).

Beim Kalkbrennen zerfällt Kalkgestein zu "gebranntem Kalk" und Kohlendioxid. Beim Kalklöschen reagiert gebrannter Kalk mit Wasser zu "Löschkalk". Mit Kohlendioxid aus der Luft reagiert der "Löschkalk" wieder zu Ca-Carbonat.

Reaktionsgleichungen: (Formeln: siehe Abbildungen)
5) Beim Brennen von Kalk (T>1000°C) entsteht Calziumoxid (Brannt-Kalk) und Kohlendioxid aus Calziumcarbonat.
6) Die Reaktion von Calziumoxid mit Wasser wird als "Kalklöschen" bezeichnet.
7) Calziumhydroxid (gelöschter Kalk) reagiert mit Kohlendioxid zu ...... und ..... .

"Soda" - Na2CO3

Natriumcarbonat, Na2CO3 kommt in Salzseen vor, wird heute aus Ammoniak, Kochsalz und Kohlendioxid hergestellt. Verwendung: Glas-, Papier-, Zellstoff-, Seifen- und Waschmittel-Industrie. Natriumcarbonat wirkt in Wasser als Lauge.

"Speisesoda" - NaHCO3

NaHCO3, Natriumhydrogencarbonat ("Speisesoda", "Natron", "Na-bicarbonat", "Speisenatron") ist ein häufig verwendeter Stoff. 
Auch NaHCO3 wirkt in Wasser als Lauge. 
Im täglichen Leben begegnet man ihm in Backpulver, Brausepulver, als Antiacidum (gegen zuviel Magensäure) und in Feuerlöschern.

Backpulver enthält Stärke, NaHCO3 und ein saures Salz.
Stärke (verhindert das Zusammenkleben des Pulvers) verkohlt, CO2 trübt die Ca(OH)2-Lsg., H2O kondensiert im Reagenzglas. Reaktionsgleichung 9)

Reaktionsgleichungen:
8) In der Hitze zerfällt Natriumhydrogencarbonat zu Natriumcarbonat, Wasser und Kohlendioxid.
9) Mit Natriumhydrogencarbonat kann Magensäure (HCl) neutralisiert werden.

Versuche: Probier' folgende Substanzen zu mischen! Was kannst Du beobachten?

Backpulver + Essig Backpulver + Kaffemaschinenentkalker + Wasser
Eierschalen + Essig "Natron" bzw. "Speisesoda" + Zitronensäure
10) Warum verlöscht die Flamme der Kerze, wenn daneben Essig (oder in Wasser gelöste Citronensäure) miteinander reagieren?

11) In einem Erlenmeyerkolben wird Speisesoda mit verdünnter Salzsäure versetzt. Dann wird der Kolben schnell mit einem Stopfen verschlossen. Was passiert?

"Pottasche" - K2CO3

Kaliumcarbonat, K2CO3 wurde früher aus Holzasche gewonnen. Kaliumcarbonat ist ein wichtiger Rohstoff für die Seifen- und die Glasindustrie.

Reaktionsgleichungen:
12) Aus Kaliumhydroxid und Kohlendioxid kann man Kaliumcarbonat herstellen.

Lösungen
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