Rechnungen zur Gasfreisetzung
bei der Zersetzung eines Schneckenhauses

Bänderschnecke (Foto: Blume)


Ausgangslage:
Wir haben 6,5 g Schneckenhausstücke eingewogen. Durch die Zersetzung wurden 1,43 Liter CO2 freigesetzt. Wie viel Kalk entspricht das?

Berechnung:
Bei der Zersetzung läuft folgende Reaktion ab:

      CaCO3 + 2 HCl ———> CaCl2 + H2O + CO2

Ein Mol CaCO3 ergibt ein Mol CO2. Wir berechnen zunächst die Molzahl des Gases in den 1,43 Litern.

Wir führen hier nur eine Näherungsrechnung durch. Die ist aber noch erstaunlich genau. Zur Vereinfachung machen wir einige Annahmen.

Zunächst nehmen wir an, dass das CO2 ein ideales Gas sei. Dann gilt nach Avogadro: Das Volumen von 1 Mol eines Gases beträgt bei 0 °C und 1,013 bar 22,4 L/mol. Bei 20 °C Raumtemperatur sind das bereits 24,0 L/mol. Mit der letzteren Zahl rechnen wir, weil wir die Messung ja bei Zimmertemperatur durchführen.

Auf eine Druckkorrektur verzichten wir hier allerdings. (Wer es machen will, kann ja anhand von gemessenen T- und p-Werten mit Hilfe der Gasgesetze das exakte Molvolumen ausrechnen.)

Zur Ermittlung der Molzahl des Gases im gemessenen Gasvolumen gilt somit das Verhältnis

      1,43 L / 24,0 L/mol = 0,0594 mol

Das ist auch die Molzahl des vorgelegten Kalks. Deshalb können wir mit der Molmasse von CaCO3 (= 100 g/mol) die Masse des Kalks in den vorgelegten 6,5 g Schneckenhausstückchen berechnen:

      Masse Kalk = 0,0594 mol • 100 g/mol = 5,94 g

Das ist bezogen auf die Gesamteinwaage an Schneckenhausstücken

      (5,94 g / 6,5 g) • 100 = 91,4 %

Die restlichen 9 % sind organische Reste sowie Wasser.


Wenn es interessiert:
0,0594 mol (also 1,43 Liter) CO2 entsprechen bei einer Molmasse von 44 g/mol einer CO2-Masse von 0,0594 mol • 44 g/mol = 2,6 g. Das beziehen wir auf die vorgelegten 6,5 g Schneckenhausmasse. Das bedeutet, dass fast die Hälfte (40 %) der Masse eines Schneckenhauses aus CO2 besteht.

Ein Mensch atmet pro Tag etwa 1 Kilogramm CO2 aus. Das sind 550 Liter des Gases.

Um das aufzufangen, müssen schon eine Menge Schnecken Häuser bauen. Also schützen wir die schleimigen Häuslebauer!

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Letzte Überarbeitung: 26. Juli 2012, Dagmar Wiechoczek