Entkalkung - Reaktion?
Kann mir jemand erklären woher man weiß, warum diese Reaktionsgleichung vollständig ist. Ich weiß zwar wie man vorangegangen ist verstehe aber nicht warum diese Gleichung plötzlich das Resultat sein soll. Was hat auch diese 2 R plötzlich auf sich? Warum denn 2 Reste?
Danke für die Antworten!
4 Antworten
Die Reaktionsgleichung zeigt die Reaktion von Essigsäure mit Calciumcarbonat (Kalk).
Warum der Verfasser auf der rechten Seite statt der Methylgruppe ein allgemeines "R" für "Rest" geschrieben hat, entzieht sich meiner Kenntnis. Statt mit Essigsäure würde die Reaktion auch mit Propionsäure oder Buttersäure funktionieren. Aber strenggenommen müsste man dann links auch "R" und nicht "CH3" schreiben.
Stöchiometrisch gesehen braucht man für ein Molekül Kalk zwei Protonen, damit sich der Kalk auflöst, und auf der rechten Seite ein Wassermolekül (H2O) stehen kann.
Wie bei mathematischen Gleichungen muss auch bei chemischen Gleichungen von jeder Sorte Variablen links und rechts gleichviel stehen. Es kann also kein Atom oder Mol verschwinden oder neu geschaffen werden.
Die Zahl 2 bezieht sich auf die gesamte Verbindung, also das Säureanion (Acetat) und nicht nur auf den Rest R. Pro Molekül ist es also eine Methylgruppe.
Wenn in einer Reaktionsgleichung eine Substanz nur einmal vorkommt, schreibt man den Faktor 1 nicht davor.
"...braucht man für ein Molekül Kalk....."
Kalk ist keine Molekülverbindung.
Fangen wir mit 2 R an:
Das ist natürlich falsch, wenn man in einer Reaktionsgleichung konkret die Formel einer Verbindung auf der Eduktseite angibt und auf der Produktseite plötzlich eine allgemeine Formel für eine Säure hinschreibt.
Nun zur Reaktionsgleichung allgemein:
Wenn Du Essigsäure auf Calciumcarbonat (Kalk) auftropfst, dann siehst Du ein Schäumen (Gasbläschen haben sich gebildet). Dieses Gas kann man als Kohlenstoffdioxid nachweisen. Das Carbonation im Kalk hat also zu CO₂ und H₂O reagiert.
Die Gleichung kann man wie oben mit der Abänderung formulieren, indem man für R jetzt CH₃ setzt. Damit ist Deine Frage beantwortet.
Da ich von Carbonationen im Calciumcarbonat sprach muss es auch die zugehörigen Kationen, hier Calciumionen geben. Da Du aus der Gleichung siehst, dass auf der Produktseite Calciumionen geschrieben wurden, haben diese also gar nicht reagiert und müssen deshalb auf der Edukt- und Produktseite nicht geschrieben werden. Die Reaktionsgleichung kann man deshalb kurz wie folgt formulieren (ohne Strukturformel der Essigsäure):
2 CH₃-COOH + CO₃²⁻ --> 2 CH₃-COO⁻ + CO₂ + H₂O
"Das Carbonation im Kalk hat also zu CO₂ und H₂O reagiert."
Aber warum gleich H₂O?
Warum sollte denn nicht Wasser entstehen? Was schlägst du alternativ vor?
Haben wir uns missverstanden? Es entsteht doch Wasser. Das habe ich doch auch in der Gleichung formuliert.
Ich hatte beim Fragesteller Drent257 nachgefragt, warum er die Frage gestellt hatte: "Aber warum gleich H₂O?". Das klang so, als hätte er erwartet, dass irgendetwas anderes passiert, z.B. dass erst Kohlensäure H2CO3 entsteht und sich kein gasförmiges CO2 absetzen würde.
"R" steht für "Rest". Sowas schreibt man, wenn man eine Formel oder Gleichung allgemein halten will, weil sie vom Rest unabhängig ist. Ameisensäure, Essigsäure, Propionsäure etc. reagieren völlig gleich reagieren, also egal, ob der Rest H, H₃C, H₃C-CH₂ oder was anders ist.
In deinem Beispiel ist es uneinheitlich, und sowas solte man nicht machen. Denn links steht speziell H₃C, was dann Essigsäure bedeutet, rechts dagegen R, was allgemein eine Carbonsäure darstellt.
Die Gleichung ist wirklich mißraten, statt R sollte CH₃ stehen:
2 CH₃COOH + CaCO₃ ⟶ 2 CH₃CO₂⁻ + Ca²⁺ + H₂O + CO₂
und warum 2 R und nicht 1 R also eine Methylgruppe?