Phosporsaure Lösung mit Marmor?
Hallo, ich wollte wissen wie die Reaktionsgleichung von Phosporsaurer Lösung mit Calciumcarbonat aussieht (mit Erklärung)
Vielen Dank vorab
2 Antworten
Moin,
formal gäbe es da drei Möglichkeiten:
2 H3PO4 (aq) + 3 CaCO3 (s) ---> Ca3(PO4)2 (s)↓ + + 3 CO2 (g)↑ + 3 H2O (l)
oder
H3PO4 (aq) + CaCO3 (s) ---> CaHPO4 (aq) + CO2 (g)↑ + H2O (l)
oder
2 H3PO4 (aq) + CaCO3 (s) ---> Ca(H2PO4)2 (aq) + CO2 (g)↑ + H2O (l)
Im ersten Fall entsteht Calciumphosphat, im zweiten Fall Calciumhydrogenphosphat und im dritten Calciumdihydrogenphosphat.
Das liegt daran, dass Phosphorsäure eine dreiprotonige Säure ist und deshalb ein Proton, zwei Protonen oder drei Protonen abspalten kann. Je nachdem, wie viele Protonen abgegeben werden, entstehen als Säurereste entweder das Phosphat (alle drei Protonen wurden abgegeben) oder das Hydrogenphosphat (zwei Protonen wurde abgespalten) oder das Dihydrogenphosphat (nur ein Proton wurde abgegeben).
In jedem Fall entstehen aber Kohlenstoffdioxid und Wasser. Das liegt nun wiederum daran, dass gemäß der allgemeinen Regel, dass eine stärkere Säure die schwächere Säure aus ihrem Salz verdrängt die Phosphorsäure (als stärkere Säure) die Kohlensäure aus dem Carbonat verdrängt und sich mit dem Kation (Ca^2+) verbindet. Aber die eigentlich entstehende Kohlensäure ist aufgrund einer anderen Regel, nämlich der Erlenmeyer-Regel, nicht beständig. Die Erlenmeyer-Regel besagt, dass Verbindungen, in denen zwei Hydroxygruppen (–OH) an ein und dasselbe Kohlenstoffatom gebunden sind, nicht stabil sind und unter Wasserabspaltung zerfallen. Daher zerfällt Kohlensäure in einer Gleichgewichtsreaktion in Wasser und Kohlenstoffdioxid. Da aber das gasförmige Kohlenstoffdioxid den Reaktionsraum verlässt, kommt es fast gar nicht zur Rückreaktion (Bildung von Kohlensäure).
Frag mich jetzt aber nicht, welche der drei Salze in welcher Menge entstehen. Das anhand von pKs-Werten und durch das Massenwirkungsgesetz auszurechnen, habe ich jetzt keine Lust... Schätzungsweise werden es mehr Calciumdihydrogenphosphate und -hydrogenphosphate als -phosphate sein, weil die Phosphate bereits zu den basischen Salzen gehören.
Genug Erklärung?
LG von der Waterkant
Stimmt. Andererseits sind Carbonationen in wässrigen Lösungen protonenfordernde (basische) Ionen. Wie gesagt, ich hatte (und habe) keine Lust, alle Gleichgewichtsreaktionen auszurechnen oder genauer abzuschätzen... Ich bin dazu einfach zu faul. Insofern ist meine Abschätzung des Salzgemisches vielleicht noch einmal zu überdenken...
Ich will's auch nicht nachrechnen - zumal da neben den (Hydrogen-)Phosphaten auch noch weitere Kandidaten wie Hydroxylapatit (bei Phosphorsäure-Unterschuss) in Frage kommen.
Hallo, die Reaktionsgleichung sieht wie folgt aus :2 H3PO4 + 3 CaCO3 → Ca(PO4)2 + 3 CO2 + 3 H2O
Phosphorsäure reagiert mit Calciumcarbonat zu Calciumphosphat und Kohlenstoffdioxid sowie Wasser
Stoffmengenverhältnis 2 zu 3
Willst du die Masse an Calciumcarbonat berechnen gilt folgendes
m(CaCO3) =3/2*C(Phosphorsäure ) *V(Phosphorsäure ) *M(CaCO3 )
Diese Reaktion wird genutzt um Calciumphosphat herzustellen das als Dünger verwendet wird
Ähh (?!), kleine Korrektur: Phophat ist 3– geladen, Calcium 2+. Wie kann dann die Formel von Calciumphosphat „Ca(PO4)2” sein?? Calciumphosphat hat die Formel Ca3(PO4)2. Du hast die "3" hinter "Ca" vergessen, nehme ich an.
Hinzu kommt aber noch, dass hier nicht Phosphorsäure reagiert, sondern eine wässrige Lösung der Phosphorsäure. In wässrigen Lösungen dissoziiert Phosphorsäure aber überwiegend nur bis zum Hydrogenphosphat. Phosphate sind schon basische Salze...
LG von der Waterkant
Dank dir für die Korrektur
Hab die Reaktionsgleichung von hier übernommen und dachte das die richtig sein sollte
https://www.chemielounge.de/1517/vollstandige-umsetzung-einer-saure-durch-calciumcarbonat
Lustigerweise enthält in der Reaktionsgleichung deines Links die Formel von Calciumphosphat die "3" hinter dem "Ca" beim Fragensteller, wobei die "2" hinter dem "(PO4)" fehlt. In der Antwort ist dann diese "2" enthalten, aber dafür fehlt dort - wie gesagt - die "3" hinter dem "Ca". Es bleibt dabei: die Formel von Calciumphosphat lautet Ca3(PO4)2.
Außerdem ist in der Aufgabenstellung des Links extra erwähnt, dass mit reiner Phosphorsäure gearbeitet wird (und nicht wie bei der Frage oben mit einer wässrigen Lösung). Genau das meinte ich...
Das mit der stärkeren Säure gilt natürlich nicht so absolut - schon die zweite Stufe der Phosphorsäure ist schwächer als die Kohlensäure:
https://de.wikipedia.org/wiki/S%C3%A4urekonstante#pKS-_und_pKB-Werte_einiger_Verbindungen