1371
F: Betreff: Calciumoxid als Düngemittel?

Der Chemielehrer meines Sohnes stellte folgende schriftliche Aufgabe:

"Im Frühjahr streuen viele Landwirte des Maintals gebrannten Kalk = Calciumoxid (s) auf ihre Felder. Landwirte der Jurahochfläche haben das nicht nötig. Erkläre den Sinn dieses Verhaltens unter Mithilfe einer Reaktionsgleichung mit Klammerangaben!"

Bitte helfen Sie mir, diesbezüglich mein Chemiewissen aufzubessern!

A: Natürlich ist gebrannter Kalk kein Dünger. Er wirkt als relativ stark alkalische Substanz gegen Bodenversauerung. Stichwort: Neutralisation und Pufferung. Ich nehme mal das Beispiel Schwefelsäure aus dem sauren Regen.

CaO (s) + H₂SO₄ (fl) ———> CaSO₄ (s) + H₂O (fl)

Calciumsulfat (wasserhaltig: Gips) reagiert neutral.

Die Böden der Jurahochflächen (z. B. im Fränkischen Jura, im Jura der Schweiz oder auf der Schwäbischen Alb) bestehen aus Kalkstein, also Calciumcarbonat.

Wenn Ihr Sohn Anfänger ist, kann er es so sagen: Kalkstein und Schwefelsäure reagieren miteinander. Dabei wird der Kalkstein zersetzt; es entstehen Gips und Kohlenstoffdioxid.

CaCO₃ (s) + H₂SO₄ (fl) ———> CaSO₄ (s) + H₂O (fl) + CO₂ (g)

Hier wirkt also der Kalkstein als die Säurewirkung abpuffernde Substanz.

Ansonsten ist das allerdings eine komplizierte Reaktion. Der Kalkstein reagiert schon von vornherein mit Wasser alkalisch. (Das können Sie mit pH-Papier testen.) Dahinter steckt folgendes Gleichgewicht.

CaCO₃ (s) + H₂O (fl) <———> Ca²⁺ (aq) + HCO₃^- (aq) + OH^- (aq)

Dieses Gleichgewichtssystem reagiert mit Schwefelsäure – letztlich aber mit dem gleichen Ergebnis wie oben.

1372
F: Ich habe gelesen, dass Vulkane unter anderem dort entstehen, wo Erdplatten aufeinander treffen. Unter dem dabei entstehenden Druck soll sich das Gestein so weit erhitzen, dass es schmilzt.
Das kann doch nicht sein, denn Flüssigkeiten benötigen doch mehr Volumen als Festkörper (abgesehen vom Wasser).

A: Ihr Einwand stimmt.

Das mit der Hitzeentwicklung ist zwar richtig. Hinzu kommt jedoch, dass das Gestein erst schmelzen kann, wenn der Druck stimmt. Ein Vergleich liegt nahe: Wenn man Wasser erhitzt, so kann man dessen Siedepunkt durch Druckveränderung steuern (-> Tipp des Monats). Bei hohem Druck bleibt das Sieden aus; bei niedrigerem Druck kann der Siedepunkt sogar unter 100 °C liegen.

Die Kontinentalschollen drücken aufeinander; damit ist der Druck zu hoch zum Verflüssigen der Gesteine. Wenn dann irgendwo eine Scholle bricht, kommt es zur Druckentlastung, und flüssiges Gestein kann als Magma oder Lava austreten. Deshalb ist Vulkanismus oft mit Erdbeben verbunden.

Das gilt auch für die Hot Spots, die z. B. unter Hawaii oder unter Island liegen. Im Erdmantel ist es glühend heiß, er ist aber eher fest – na sagen wir hochviskos. Seine Dichte ist sogar deutlich höher als die der darüber liegenden Erdkruste. Wenn das heiße Material die Erdkruste durchdringt, wird der Druck geringer, ein Vulkan bricht aus.

Übrigens ist auch der zentrale NiFe-Kern der Erde fest; er besteht wahrscheinlich aus Metall-Oktaedern, was man aus dem Aufbau der Metallmeteoriten schließt.

Wenn die innere Erde fest ist, wie können sich dann Mineralienansammlungen bilden? Wegen der Hitze sind die Ionen leicht beweglich. Sie wandern zunächst diffus herum, sammeln sich dann aber zunehmend unter Bildung entsprechender chemischer Verbindungen. Hier ist die treibende Kraft das chemische Potential, das bei Verbindungsbildung ein Minimum erreicht.

1373
F: Betreff: Fragen zu chemie über soda und waschmitteln, bitte lesen. DANKE!!!

wir sind zwei ahnungslose chemieprotokollschreiberinnen und haben mal eine dringende frage zu unseren protokoll, die sie hoffentlich beantworten.
Woran kann man erkennen, dass in einem waschmittel der inhaltsstoff soda enthalten ist? Wir haben verschieden waschmittel mit salzsäure versetzt und beobachtet.

Als beoachtung konnten wir feststellen, dass sich bei folgenden wachmitteln Persil Megapearls, Ariel Compact Vollwaschmittel, Ariel Compact Feinwaschmittel, Vollwaschmittel (alt), IMI und Spee Compact bläschen und schaum gebildet hat. das Ariel Compact Feinwaschmittel und das Vollwaschmittel (alt) wurde nach kurzer zeit wieder fest. nun wissen wir nicht woran wir erkennen sollen in welchen waschmitteln soda vorhanden ist?!

A: Die Salzsäure zersetzt Soda. Dabei wird gasförmiges Kohlenstoffdioxid freigesetzt:

Na₂CO₃ + 2 HCl ———> 2 NaCl + H₂O + CO₂

Ein weiteres Zeichen für das Vorliegen von Soda: Die Lösung oder Aufschlämmung von Waschpulver reagiert alkalisch. Das könnt Ihr mit einem Indikatorpapier nachprüfen.

1374
F: In einem Buch habe ich gelesen, dass Viren Lebewesen sind. Stimmt das?

A: Nein. Lebewesen verfügen stets über einen eigenständigen Stoffwechsel. Viren jedoch bedienen sich des Stoffwechsels von "Wirten", um sich zu vermehren.
Viren sind letztlich nichts anderes als "wildgewordene", außerzelluläre Gene oder RNA-Moleküle, die sich mit Hilfe eines ausgefeilten Angriffsapparats in Zellen einschleusen.
Man kann sie übrigens auch in kristallisierter Form gewinnen.

1375
F: Ich habe versucht - im Internet und in der Literatur - eine geeignete Spannungsreihe zu finden, in der das Redoxpaar: Bi --> Bi(3+) + 3e- zu finden ist. Leider konnte ich auch bei meinem Chemielehrer keine Antwort erhalten.
Ist ihnen eine "erweiterte" Spannungsreihe, z.B. mit den Spannungen von (allen) Halbmetallen bekannt?
Ich wäre zumindest froh darüber, wenn sie mir das Potential der oben genannten Redoxreaktion nennen könnten.

A: Im sauren Milieu ist das Standardpotential für den folgenden Vorgang

      Bi + H₂O <———> BiO⁺ + 2 H⁺ + 3 e^-

      E₀ = + 0,320 V

Die Standardpotentiale für seltenere Fälle finden Sie nur in speziellen Tabellenwerken. Meistens hilft aber auch schon der Holleman-Wiberg (Lehrbuch der Anorganischen Chemie; de Gruyter) weiter.

Zurück zur Startseite