Chemie und Technik

54. Die Kohlensäure und ihre Salze

Die Kohlensäure.

In Wasser mit Lackmuslösung leitet man Kohlendixid, bis eine Farbreaktion zu beobachten ist. Anschließend wird erhitzt.

Kohlensäure, H₂CO₃, entsteht beim Einleiten von CO₂ in Wasser.

H₂CO₃ ist eine zweiprotonige Säure: Hydrogencarbonation = HCO⁻₃, Carbonation = CO₃²⁻ .

In ein trockenes Reagenzglas wird CO₂ geleitet, mit dem Daumen verschlossen und unter Wasser, dem Natronlauge zugesetzt ist, wieder geöffnet.

Welche Ionen kommen in einer wässrigen Lösung von Kaliumcarbonat vor?

Formuliere die Reaktion, die beim Übergießen von Soda mit Salzsäure zu beobachten ist.

Eine wässrige Lösung von Kohlendioxid reagiert schwach sauer, weil sich das Nichtmetalloxid mit Wasser, allerdings nur zu einem geringen Teil, zu Kohlensäure verbindet. Druck begünstigt die Reaktion, Hitze wirkt ihr entgegen.

CO2	+	H2O	Druck	H2CO3
Kohlendioxid			Hitze	Kohlensäure

Als zweiprotonige Säure gibt die Kohlensäure in zwei Stufen Protonen ab.

1. Stufe	H2CO3	H2O	HCO3–(aq) + H+(aq)
	Kohlensäure		Hydrogencarbonation
2. Stufe	HCO3–	H2O	CO32– + H+(aq)
	Hydrogencarbonation		Carbonation

Beim Erhitzen zerfällt die Kohlensäure nach obiger Bildungsgleichung wieder in Wasser und Kohlendioxid, das als Gas entweicht (Versuch ). Dadurch verschwindet die saure Reaktion einer Kohlensäurelösung beim Erhitzen.

Salze der Kohlensäure.

Als zweiprotonige Säure bildet die Kohlensäure zwei Reihen von Salzen:
Hydrogencarbonate und Carbonate. Vereinfachte Form der Neutralisationsgleichung:

H2CO3	+	NaOH		NaHCO3	+	H2O
Kohlensäure		Natronlauge		Natriumhydrogen- carbonat
H2CO3		2NaOH		Na2CO3	+	2H2O
Kohlensäure		Natronlauge		Natriumcarbonat
2H2CO3		Ca(OH)2		Ca(HCO3)2	+	2H2O
Kohlensäure		"Kalkwasser"		Calciumhydrogen- carbonat
H2CO3		Ca(OH)2		CaCO3	+	2H2O
Kohlensäure		"Kalkwasser"		Calciumcarbonat

Die Hydrogencarbonate sind meist gut in Wasser löslich, von den Carbonaten lösen sich nur die der Alkalimetalle gut in Wasser. Einige Carbonate haben besondere Bedeutung; darauf deuten auch ihre alten (umgangssprachlichen) Bezeichnungen hin (Tabelle 27).

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