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Chemie Jg. 10 / Säuren und Laugen / A 4: Anwendung:
Saurer Regen
Steinfraß und Waldsterben
B1
Saurer Regen verursacht Steinfraß an
Baudenkmälern (B1) und wird für Waldsterben
(B2) verantwortlich gemacht. Er bildet sich aus
Nichtmetalloxiden in der Luft und Wasser
(Regen). Der Mensch belastet die Atmosphäre
erheblich durch die Verbrennung von Erdgas,
Erdölprodukten (wie z.B. Benzin, Diesel oder
Heizöl) und Holz (B3). Dabei entstehen die
Nichtmetalloxide Kohlenstoffdioxid (CO 2 ),
Stickoxide(NO x ) und Schwefeldioxid (SO 2 ), die
mit Wasser zum sauren Regen reagieren.
B3
B2
B4
Natürlich gebildetes Schwefeldioxid entweicht aus
Sümpfen und Vulkanen. Stickoxide entstehen bei
Gewittern und durch Oxidation von Ammoniak in der
Atmosphäre. Kohlenstoffdioxid wird z.B. bei der
Atmung freigesetzt.
Wenn sich die natürlich emittierten Gase im Regen
lösen bzw. mit dem Regen reagieren, so sinkt der pH-
Wert auf ca. 5,5. Die vom Menschen zusätzlich
verursachten Emissionen können den pH-Wert
deutlich weiter senken, d.h. die Konzentrationen der
Hydroxoniumionen im Regenwasser erhöhen.
Seit langem bekannt ist der Steinfraß (Zerstörung von
Bauwerken) durch den sauren Regen. Der Dolomit
(Calciummagnesiumcarbonat) im Kalksandstein
reagiert durch den sauren Regen zu relativ gut
wasserlöslichen Sulfaten und Kohlenstoffdioxid.

In Verbindung mit anderen Schadstoffen (z.B. Ozon) sowie intensiver Sonneneinstrahlung ist der saure
Regen mitverantwortlich für Waldschäden. Es gilt als sicher, dass Schwefelsäure, Salpetersäure und
Schweflige Säure des sauren Regens aus Boden Metallionen freisetzen (z.B. Al 3+ ) , die die
Feinwurzeln der Bäume schädigen. Weiterhin reagieren schlecht wasserlösliche Nährsalze mit den
Säuren und können so dann ausgewaschen werden. Durch Kalkzusätze versucht man die Übersäuerung
der Böden zu mildern.
Letztendlich sind saure Niederschläge auch
für die Versauerung von Seen der
nördlichen Halbkugel (z.B. in
Skandinavien) verantwortlich; ein zu
niedriger pH-Wert kann das Leben
verschiedener Fischarten bedrohen.
Experiment:
Entzünde eine kleine Portion Schwefel in einem Verbrennungslöffel mit einer Bunsenbrennerflamme
im Abzug und halte den Löffel in einen Standzylinder, der ca. 3 cm hoch mit Leitungswasser und vier
Tropfen Universalindikator gefüllt ist. Nimm den Löffel heraus, wenn die Flamme erlischt und decke
den Standzylinder mit einer Glasplatte ab. Halte die Glasplatte gut fest und schüttle den Standzylinder!
Arbeitsauftrag:
• Bereitet Euch in Eurer Arbeitsgruppe auf einen Referatvortrag mit
Demonstrationsexperiment vor!
• Beschäftigt Euch hierzu zuerst ausführlich mit dem Text (Markieren, ggf. Nachschlagen und
Strukturieren).
• Bereitet dann die Präsentation und das Experiment vor! Zur Unterstützung der Präsentation
könnt Ihr zwischen einem Lernplakat und einer Overheadfolie wählen. Baut hierbei Euer
Demonstrationsexperiment bewusst in Euren Vortrag ein: z.B. zum Aufwerfen einer Frage oder
zur Erläuterung von Euch bereits erklärter Fachinhalte.
• Der/die Präsentierende wird erst kurz vor dem Vortrag durch das Los ermittelt. Die anderen
Gruppenmitglieder kümmern sich dann um das Demonstrationsexperiment.

Chemie Jg. 10 / Säuren und Laugen / A4: Anwendung:
Neutralisation
Gibt man Salzsäure und Natronlauge in einem
bestimmten Mengenverhältnis zusammen, so
heben sie sich in ihrer Wirkung gegenseitig
auf. Der Vorgang, bei dem die Säurewirkung
durch die Zugabe von Lauge aufgehoben wird
und umgekehrt, nennt man Neutralisation. Die
bei dieser exothermen Reaktion entstehende
Wärme bezeichnet man als
Neutralisationswärme.
Ganz allgemein reagieren die Hydroxidionen der Lauge
mit den Hydroxoniumionen der Säure zu Wasser:
OH - + H 3 O + 2 H 2 O.
Dabei entsteht eine neutrale Salzlösung. Ein Indikator oder ein digitales pH-Meter zeigt an,
wann der Neutralpunkt pH=7 erreicht ist:
Lauge + Säure Salz + Wasser.
z.B.:
Na + + OH - + H 3 O + + Cl - Na + + Cl - + 2 H 2 O
Natronlauge Salzsäure Natriunchlorid Wasser
kurz:HCl + NaOH NaCl + H 2 O
Der Name des Salzes ergibt sich aus dem Metall und dem Säurerest.
Bedeutung der Neutralisation:
Die Neutralisation von Säuren mit Laugen
(und umgekehrt) ist eine Möglichkeit um ein
Salz herzustellen.
Zur Neutralisation von saurem Regen wird alkalisch
reagierender „Kalkdünger“ ausgestreut, um die in
den Boden eindringende Säure zu neutralisieren.
In der Medizin wird die Neutralisation
ausgenutzt, um einer krankhaften
Übersäuerung des Magens („Sodbrennen“)
entgegenzuwirken.

Die Neutralisation hat auch praktische
Bedeutung bei der Beseitigung
umweltgefährdender Säuren und Laugen. Bei
vielen industriellen Prozessen entstehen
Säuren und Laugen als Abfallprodukte. Um
zu verhindern, dass diese in die Gewässer
gelangen und dort zur Schädigung von
Pflanzen und Fischen führen, müssen saure
und alkalische Abfälle neutralisiert werden.
Die Kläranlagen sind deshalb mit
Neutralisationsanlagen ausgestattet.
Experiment:
Gib zu verdünnter Salzsäure vier Tropfen Universalindikator und tropfe langsam verdünnte
Natronlauge bis zur ersten Grünfärbung des Indikators hinzu. Während des Zutropfens wird mit einem
Thermometer umgerührt.
Arbeitsauftrag:
• Bereitet Euch in Eurer Arbeitsgruppe auf einen Referatvortrag mit
Demonstrationsexperiment vor!
• Beschäftigt Euch hierzu zuerst ausführlich mit dem Text (Markieren, ggf. Nachschlagen und
Strukturieren).
• Bereitet dann die Präsentation und das Experiment vor! Zur Unterstützung der Präsentation
könnt Ihr zwischen einem Lernplakat und einer Overheadfolie wählen. Baut hierbei Euer
Demonstrationsexperiment bewusst in Euren Vortrag ein: z.B. zum Aufwerfen einer Frage oder
zur Erläuterung von Euch bereits erklärter Fachinhalte.
• Der/die Präsentierende wird erst kurz vor dem Vortrag durch das Los ermittelt. Die anderen
Gruppenmitglieder kümmern sich dann um das Demonstrationsexperiment.

Chemie Jg. 10 / Säuren und Laugen / A4: Anwendung:
Entkalken
Sven hat im Werbefernsehen gehört,
dass sogenanntes „hartes Wasser“
Waschmaschinen zerstören kann. Er
meint: „Ich hab noch nie hartes
Wasser gesehen! Sicher übertreiben
die, um ihr Waschmittel zu
verkaufen!“
Tatsächlich wird mineralstoffreiches Wasser als hartes
Wasser bezeichnet. Es enthält besonders viele calciumund
magnesiumhaltige Verbindungen. Diese gelösten
Stoffe verursachen die Härte des Wassers. Die
Wasserhärte wird in „Grad deutscher Härte“ ( o dH)
angegeben. Wasser mit geringem Gehalt an gelösten
Calcium- und Magnesiumverbindungen bezeichnet man
als weiches Wasser. Du erkennst es beim Duschen daran,
dass es mit Seife/Duschgel viel Schaum bildet, der sich
nicht so leicht wieder von der Haut abspülen lässt. In
manchen Gegenden z.B. in der Kölner Bucht ist das
Wasser sehr hart und in manchen Bergregionen
(Bergisches Land) sehr weich.
Ganz reines Wasser ohne Mineralstoffe nennt
man entmineralisiertes oder destilliertes
Wasser. Für die Arbeit in Laboratorien ist es
unerlässlich, als Trinkwasser ist es
ungeeignet. Es schmeckt fade und schädigt
den Organismus. Erst die im Wasser gelösten
Mineralstoffe bringen den Geschmack.
Ganz reines Wasser ohne Mineralstoffe nennt man entmineralisiertes oder destilliertes
Wasser. Für die Arbeit in Laboratorien ist es unerlässlich, als Trinkwasser ist es ungeeignet.
Es schmeckt fade und schädigt den Organismus. Erst die im Wasser gelösten Mineralstoffe
bringen den Geschmack.
Im Leitungswasser ist gut lösliches Calciumhydrogencarbonat enthalten. Dieses wandelt sich
durch Erhitzen in wasserunlösliches Calciumcarbonat um:

Ca(HCO 3 ) 2 (aq.) CaCO 3(s) + H 2 O (l) + CO 2(g)
Das unlösliche
Calciumcarbonat setzt sich als
unansehnlicher Belag im Topf
oder am Tauchsieder ab, kann
jedoch durch Zugabe eines
Entkalkers aufgelöst werden.
Entkalker enthalten Säuren
wie z.B. Zitronensäure (HCit)
oder Essigsäure (HAc).
...... mit Zitronensäure.
CaCO 3 + 2 HAc CaAc 2 + H 2 CO 3
.... die Kohlensäure ist jedoch sehr instabil und zerfällt sofort wie folgt:
H 2 CO 3 H 2 O + CO 2
Die wasserlöslichen Calciumsalze (hier:Calciumacetat) können gefahrlos weggespült werden.
Experiment:
Gib einen verkalkten Gegenstand (z.B. Tauchsieder o.ä.) oder ein Stück Marmor (Calciumcarbonat) in
eine wässrige Zitronensäurelösung oder Essig. Kannst Du das entstehende Gas auffangen und
nachweisen?
Arbeitsauftrag:
• Bereitet Euch in Eurer Arbeitsgruppe auf einen Referatvortrag mit
Demonstrationsexperiment vor!
• Beschäftigt Euch hierzu zuerst ausführlich mit dem Text (Markieren, ggf. Nachschlagen und
Strukturieren).
• Bereitet dann die Präsentation und das Experiment vor! Zur Unterstützung der Präsentation
könnt Ihr zwischen einem Lernplakat und einer Overheadfolie wählen. Baut hierbei Euer
Demonstrationsexperiment bewusst in Euren Vortrag ein: z.B. zum Aufwerfen einer Frage oder
zur Erläuterung von Euch bereits erklärter Fachinhalte.
• Der/die Präsentierende wird erst kurz vor dem Vortrag durch das Los ermittelt. Die anderen
Gruppenmitglieder kümmern sich dann um das Demonstrationsexperiment.

Saurer Regen
verursacht ....
... Steinfraß
und
Waldsterben
Reaktionsprodukte
beim Verbrennen
von Erdgas und
Erdölprodukten
natürlicher
pH-Wert
des Regens
Nichtmetalloxide
(CO 2 , SO 2 und NO x )
pH = 5,5
pH-Wert
des
sauren Regens
pH < 5,5
SO 2 + H 2 O H 2 SO 3
(Schweflige Säure)
S + O 2 SO 2
(Schwefeldioxid)

Säure + Lauge
Salz + Wasser
(Name des Salzes:
Metall der Lauge plus Säurerest)
H 3 O + + OH - 2 H 2 O
HCl + NaOH
NaCl + H 2 O
Bestandteil
einer
Kläranlage
Wärme, die beim
Zusammengeben von
Säuren und Laugen
entsteht
Neutralisationsanlage
Neutralisationswärme
hartes
Wasser
mineralstoffreiches
Wasser

weiches
Wasser
mineralstoffarmes
Wasser
Reaktionsgleichung:
Bildung von
„Kesselstein“
Ca(HCO 3 ) 2 (aq.)
CaCO 3(s) +CO 2(g) + H 2 O (l)
CaCO 3 + 2 HAc CaAc 2 + H 2 CO 3
Instabil
H 2 CO 3(aq.)
CO 2(g) + H 2 O (l)
Entkalker
enthält …
z.B. Essigsäure
oder
Zitronensäure
weiches Wasser
und Seife ergibt ...
...viel Schaum

SO 3 + H 2 O H 2 SO 4
(Schwefelsäure)
Vorgang:
Gegenseitige
Aufhebung der Säuren
– und Laugenwirkung
Neutralisation

Chemie Jg. 10 / Säuren und Laugen / A4: Anwendung:
Saurer Regen /Neutralisation/Entkalken
Worträtsel: Schreibe die Lösungsworte in die Kästchen auf der Rückseite des Blattes.
Beachte: ä, ö, ü wird ae, oe, ue geschrieben!
1. Saurer Regen verursacht Steinfraß und _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ .
2. Der saure Regen entsteht durch die chemische Reaktion der
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ (z.B. CO 2 , SO 2 und NO x ) in der Luft mit dem Regenwasser.
3. Der Mensch belastet die Atmosphäre erheblich durch die _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ von Erdgas und
Erdölprodukten (wie z.B. Benzin, Diesel oder Heizöl).
4. Vor allem das Gas _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ist für das Absenken des pH-Wertes unter 5,5 im
sauren Regen verantwortlich.
5. Dieses Gas bildet in Verbindung mit Wasser _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _.
6. Gibt man Salzsäure und Natronlauge in einem bestimmten Mengenverhältnis zusammen, so
heben sie sich in ihrer _ _ _ _ _ _ _ gegenseitig auf.
7. Diesen Vorgang bezeichnet man als _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ .
8. Die bei dieser exothermen Reaktion entstehende Reaktionswärme bezeichnet man als
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ .
9. Hierbei reagieren die _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ der Säure mit den
10. _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ der Laugen zu
11. _ _ _ _ _ _ .
12. Das in der neutralen Lösung enthaltene Salz erhält seinen Namen von dem Metall der Lauge
und dem _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ .
13. Hartes und weiches Wasser unterscheiden sich in ihrem Gehalt an _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ .
Dabei handelt es sich vor allem um calcium- und magnesiumhaltige Verbindungen.
14. Beim Erhitzen von Leitungswasser geht das gut wasserlösliche Calciumhydrogencarbonat in
das wasserunlösliche _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ über.
15. Diese auch unter dem Namen „Kesselstein“ bekannte Verbindung löst sich unter Säurezugabe
z.B. Essigsäure oder Zitronensäure zu der instabilen _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ und einem
wasserlöslichen Salz auf.
16. Die instabile Verbindung zerfällt ihrerseits in das gasförmige _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
und Wasser.
11
2
5
12
7
8
10
14
9
4
16
13
3
6
15
1

Lösungen zum Worträtsel:
11 W A S S E R
2 N I C H T M E T A L L O X I D E
5 S C H W E F L I G E S A E U R E
12 S A E U R E R E S T
7 N E U T R A L I S A T I O N
8 N E U T R A L I S A T I O N S W A E R M E
10 H Y D R O X I D I O N E N
14 C A L C I U M C A R B O N A T
9 H Y D R O X O N I U M I O N E N
4 S C H W E F E L D I O X I D
16 K O H L E N S T O F F D I O X I D
13 M I N E R A L S T O F F E N
3 V E R B R E N N U N G
6 W I R K U N G
15 K O H L E N S A E U R E
1 W A L D S T E R B E N