Kalk und hartes Wasser


Ah - Chemieunterricht 2004/2005 9c

Ca + 2 H2O + 2 CO2 -----> Ca(HCO3)2
oder
Ca + H2O + CO2 -----> CaCO3 + H2 ?

Die Wasserhärte gibt die Konzentration von Calcium- und Magnesiumionen in einer wässrigen Lösung an - je höher die Konzentration ist, desto härter ist das Wasser.

Calciumionen: aus Kalk (CaCO3 - Calciumcarbonat, gelöst Calciumhydrogencarbonat) und Gips (CaSO4 - Calciumsulfat)

Magnesiumionen: aus MgSO4 (Magnesiumsulfat) und MgCO3 (Magnesiumcarbonat, gelöst als Magnesiumhydrogencarbonat). Die Magnesiumsalze kommen zusammen mit Kalk und Gips vor.

Zur Erinnerung: sowohl Calcium als auch Magnesium reagieren mit Wasser, Magnesium jedoch viel langsamer.

Versuch: Magnesium + Schwefelsäure

Versetzt man Magnesiumspäne mit Schwefelsäure, so setzt eine heftige Gasentwicklung ein, die Lösung wird warm (Energie wird frei).
Mg + H2SO4 -----> MgSO4 + H2

Schwefelsäure zerfällt in wässriger Lösung in folgende Ionen: 2 H+ und SO42-, Magnesium gibt bei der Reaktion zwei Elektronen ab und wird zum Mg2+-Kation, die Wasserstoffionen der Schwefelsäure nehmen die Elektronen auf und werden zu Wasserstoffgas (H2).


Man könnte sich vorstellen, dass Wasser aus H+ und OH- besteht (H+ + OH- --> H2O). Alle Säuren enthalten hydratisiertes H+, daher kann man Wasser auch als Säure betrachten. Da Wasser auch OH- enthält, kann man es auch als Lauge betrachten. Wasser ist also ein Zwitter und ist damit die schwächste Säure und die schwächste Lauge.
Reagieren Metalle mit Wasser, so reagiert Wasser quasi als Säure. Metalle, die sehr langsam mit Wasser reagieren, reagieren also mit stärkeren Säuren (z.B. Schwefelsäure) wesentlich schneller.




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