Das Liebig-Laboratorium Lehramt AC1 neu

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Versuch 5.1
Etwas Calciumcarbonat wird auf einer Magnesiarinne mit dem Bunsenbrenner für einige Minuten auf Weißglut erhitzt. Nach Abkühlen wird
der so erhaltene „Branntkalk“ (Calciumoxid) im nächsten Versuch verwendet.
Frage 5.1
Was erwarten Sie, wenn anstelle von CaCO 3 das homologe CaSiO 3 gebrannt wird?
Base- und Säureanhydride reagieren oft (Calciumoxid, Phosphorpentaoxid, Schwefeltrioxid), aber nicht immer (Magnesiumoxid, Siliciumdioxid)
bereits unter Umgebungsbedingungen mit Wasser zum Hydroxid oder zur Säure. Bei Calciumoxid klappt es, der Vorgang heißt in der Technik
„Kalklöschen“.
Versuch 5.2
Der im vorherigen Versuch gebrannte Kalk wird in ein kleines Becherglas gegeben und vorsichtig mit Wasser versetzt. Dabei kommt es zu
einer starken Wärmeentwicklung, die bei tropfenweiser Zugabe des Wasser so groß ist, dass ein Teil des Wassers sofort verdampft. Man
erhält zunächst einen steifen Brei von Calciumhydroxid („Löschkalk“). Bei weiterer Zugabe von Wasser bildet sich eine milchige Flüssigkeit.
Die so erhaltene „Kalkmilch“ wird filtriert und der pH-Wert des Filtrats mit einem Indikatorpapier getestet. Das Filtrat wird im nächsten
Versuch weiter verwendet.
Frage 5.2
Formulieren Sie die Reaktionsgleichungen für das Kalklöschen.
Frage 5.3
Magnesia (Magnesiumoxid) wird zum Trockenhalten der Hände beim Geräteturnen und beim Felsklettern verwendet. Woran könnte es liegen,
dass das homologe Magnesiumoxid keine alkalische Reaktion in Wasser hervorruft?
Reaktion von Calciumhydroxid mit Kohlendioxid
Bei dem Versuch finden nacheinander zwei wichtige Reaktionen statt: (1) Die erste Reaktion, die Entstehung von Kalk aus Löschkalk und
Kohlendioxid, beschreibt das „Erhärten“ von Kalkmörtel. (2) Das anschließende Auflösen des entstandenen Calciumcarbonats in
kohlendioxidhaltigem Wasser sowie die Umkehrung der Reaktion ist die Grundlage des Kalkkreislaufs der Natur.
Versuch 5.3
Durch die im vorherigen Versuch hergestellte Lösung von Calciumhydroxid wird vorsichtig Atemluft durchgeblasen. Anschließend wird
kurzzeitig erhitzt und das entweichende Kohlendioxid mit einem Tropfen Bariumhydroxid-Lösung, der an einem Glasstab über die
Flüssigkeitsoberfläche gehalten wird, nachgewiesen.
Frage 5.4
Formulieren Sie die Reaktionsgleichungen für die einzelnen Schritte.
Frage 5.5
Das anfängliche Erhärten von Kalkmörtel wird gefördert, wenn in einem Neubau offene Holzfeuer unterhalten werden. Warum wirkt das besser
als eine elektrische Beheizung?
Frage 5.6
Stalagmiten und Stalaktiten entstehen in einer Tropfsteinhöhle im Sinne des zweiten Versuchsteils. In einer Tropfsteinhöhle wird jedoch nichts
erhitzt. Wieso kommt es trotzdem zur Reaktion?
Neutralisierende Wirkung von Leitungswasser
Der wichtigste mineralische Bestandteil von Leitungswasser ist Calciumhydrogencarbonat, das sowohl mit Säuren als auch mit Basen reagiert.
Trinkwasser zeigt daher sowohl bei Säure- als auch bei Basezusatz ein neutralisierendes Verhalten.
Versuch 5.4
Zwei von vier 200-mL-Bechergläsern werden zur Hälfte mit entmineralisiertem Wasser gefüllt, die beiden anderen mit Leitungswasser. Zu
jeder Probe wird gleich viel Universalindikator-Lösung hinzugefügt. Nun gibt man zu je einer Probe des entmineralisierten Wassers und des
Leitungswassers zwei Tropfen 1 M NaOH, zu den beiden anderen zwei Tropfen 1 M HCl. Notieren Sie die vom Indikator angezeigten pH-
Werte.
Frage 5.7
Formulieren Sie die Gleichungen für die beiden Reaktionen, die den Säure- und den Baseverbrauch im Leitungswasser beschreiben.