Kalsiyum hidrojen karbonat

Kalsiyum iyonları, kalsiyum hidrojen karbonat (ayrıca: kalsiyum bikarbonat, ampirik formül: Ca (HCO 3 ) 2 , teorik molar kütle : 162.11 g · mol- 1 ) formunda (musluk) suyunda çözülür. Maddenin kendisi normal koşullar altında saf bir madde olarak temsil edilemez. Bu nedenle, erime noktası ve benzeri gibi malzeme özelliklerini belirlemek mümkün değildir. belirtmek için. 20 ° C ve 1 atm Eriyebilirliği 1.66 g 100 g H 2 önemli ölçüde daha yüksek daha O, kalsiyum karbonat (1,4 mg 100 g, H 2 O, 20 ° C 'de).

Karbondioksit ile denge

Kalsiyum hidrojen karbonat, esas olarak kalsiyum karbonattan oluşan kireç taşı , su ve karbondioksitin etkisiyle ayrıştırıldığında oluşur . Karbondioksit, karbonik asit olarak suyla kısmen çözünür , bu da hidrojen karbonata ayrışır ve böylece protonlar sağlar . Aynı zamanda kalsiyum karbonat suda küçük miktarlarda çözünerek karbonat iyonları açığa çıkarır. Bunlar karbondioksitin sunduğu hidrojen iyonlarını devralır ve aynı zamanda hidrojen karbonat iyonları haline gelir. Kireçtaşının karbonik asit çözünmesi sırasında, eşdeğer miktarda hidrojen karbonat iyonu karbonik asitten, diğeri ise taştan gelir.

Kalsiyum hidrojen karbonatı çözelti içinde tutmak için, "birleşik karbonik asit" denilen belirli bir konsantrasyon gereklidir. Kimyasal olarak konuşursak, bu herhangi bir karbonik asitten farklı değildir; her şey oranla ilgili. Mevcut hidrojen karbonat iyonları ile ayrışma dengesinde, bu ilişkili karbonik asit suyun pH değerini o kadar düşük ayarlar ki, bu pH değerine bağlı olan karbonat iyonlarının oranı, mevcut kalsiyum konsantrasyonu ile birlikte, sadece çözünürlük ürünü Kalsiyum karbonat henüz aşmaz.

Çözeltide karşılık gelen miktardan fazla serbest karbondioksit varsa, bu miktardaki karbondioksit “fazlalık” olarak adlandırılır. Daha fazla kireçtaşı ile reaksiyona girip onu çözebilir. Kireci daha fazla çözen ve ilave kalsiyum hidrojen karbonata giren oranı, "kireç agresif karbonik asit" olarak adlandırılır. Fazla karbondioksitin geri kalanı, ilişkili karbondioksiti yeni, daha yüksek seviyeye yükseltir.

Kalsiyum hidrojen karbonat, yalnızca eşdeğer miktarda kalsiyum ve hidrojen karbonat iyonlarının bir arada varlığında sulu çözelti içinde bulunur . Su buharlaştığında veya ısıtıldığında, karbondioksit çözeltiden dışarı çıkar; fotosentez ile de azaltılabilir. Sonuç olarak, karbonik asidin ayrışma dengesi, karbonat iyonları yönünde, yani yukarıdaki reaksiyon denkleminin sol tarafına yeniden kayar. Böylece kalsiyum karbonatın çözünürlük ürünü tekrar aşılır ve çözülmeyen kireçtaşı yeniden oluşur. Bu süreç, kireç sinter , traverten veya tüf oluşumunun temelini oluşturur , aynı zamanda göllerde ve okyanuslarda kireç tortularının ( deniz tebeşiri ) oluşumunun temelidir . Alplerin kuzey eteklerinde meydana gelen Nagelfluh ( pekmez veya buz devri çakıllarının çökeltileri) olarak bilinen konglomera , çakıl veya kırma taş, bağlayıcı kireç kullanılarak doğal beton haline getirildiğinde de bu şekilde ortaya çıkabilir .

Su işleri, karbondioksit içeriğini içme suyunun kireç içeriğine öyle adapte eder ki demir borularda paslanmayı önleyen ince bir kireç tabakası oluşur. Kablo kesitini çok fazla küçültmemek için karbondioksit içeriğinin sürekli olarak ayarlanması gerekir. Yukarıdaki dengenin kurulma hızı da bu sürekli adaptasyonda rol oynar: Saf kalsiyum karbonat ile bu olağanüstü uzun bir zaman alır; diğer yandan yabancı iyonların varlığında (örneğin Mg2 + veya SO 4 2− ) denge çok hızlı kurulur; bu nedenle dolomit fazla karbonik asidi bağlamak için kullanılır.

Musluk suyunun kalsiyum hidrojen karbonat içeriği, karbonat sertliği denilen suyun sertliğine ana katkıyı yapar .

Bireysel kanıt

  1. ↑ Kalsiyum karbonat girişi . İçinde: Römpp Çevrimiçi . Georg Thieme Verlag, 22 Ekim 2013'te erişildi.
  2. ^ E. Schweda: Jander / Blasius: İnorganik Kimya I - Giriş ve Niteliksel Analiz . 17. baskı. Hirzel, 2012, ISBN 978-3-7776-2134-0 , s. 253 .
  3. ↑ Erwin Riedel , Christoph Janiak : İnorganik Kimya . 8. baskı. de Gruyter, 2011, ISBN 3-11-022566-2 , s. 532 .
  4. ↑ E. Riedel, Christoph Janiak: İnorganik Kimya . 8. baskı. de Gruyter, 2011, ISBN 3-11-022566-2 , s. 610 .