Umsetzung von Marmor mit Salzsäure

2. Stoffmenge n(CO₂) [mol]

Die Stoffmenge n(CO2) errechnet sich als n(CO₂) = m(CO₂) / M(CO₂) [mol]

3. Stoffmengenkonzentration c (Ca²⁺) und c(H₃O⁺) mit V(Lösung) = 0,04 l

Beziehungen zwischen den verschiedenen Größen:
1. m(CO₂) [g] wird mit der Waage gewogen. Die Werte stehen in Zeile 2.
2. Aus n(CO₂) = m(CO₂)/M(CO₂) errechnen sich die Werte von n(CO₂), die Daten stehen in Zeile 3.
3. Aus der Reaktionsgleichung geht hervor: n(CO₂) = n(Ca²⁺); zur Erinnerung: CaCO₃ (s) + 2 H₃O⁺ (aq) —> Ca²⁺ (aq) + 3 H₂O (l) + CO₂ (g);

oder in Ionenschreibweise: CO₃²¯  +  2 H⁺   ----->   CO₂ (g)    +   H₂O(l)  und damit: n(CO2) = n(Ca²⁺)  =  2 n(H⁺)

Die Konzentration von Ca²⁺-Ionen ist dann c(Ca²⁺) = n /V = n(Ca²⁺) / 0,04 L = 0,0223 mol/ 0,04 L = 0,5568 mol/L und weitere (Zeile 4)

4. Für jedes Ca²⁺-Ion, das in Lösung geht, wird ein Molekül CO₂ freigesetzt und werden 2 H⁺-Ionen verbraucht (Zeile 5).

5. Die Ausgangsmenge an H⁺-Ionen beträgt bei c(HCl) = 2 mol/L und V(HCl) = 0,04 L = n(H⁺) = c * V = 2 mol/L * 0,04 L = 0,08 mol.

Von diesen 0,08 mol werden H⁺-Ionen als H₂-Moleküle freigesetzt, müssen also abgezogen werden (Zeile 6).

6. Die in der Lösung verbleibende Konzentration an H⁺-Ionen ist in Zeile 7 dargestellt.

7. Die zeitlichen Änderungen dc(Ca²⁺)/dt  sind dann die Differenzen zwischen dem 2. und 1. Wert (1. Minute und Versuchsbeginn 0 min) und der Konzentration von Ca²⁺-Ionen von 0,5568 mol/L - 0 mol/L =  0,5568 mol/L usw.

8. Wie unter 3. erwähnt, gilt dann auch dc(2H⁺)/dt = dc(Ca²⁺)/dt .

Graphische Umsetzung:

update am: 30.01.21                                                                                                                                                                              zurück        zur Hauptseite