Warum reagiert Kaliumcarbonat (K2CO3) mit Calciumhydroxid (CaOH)?
Laut der elektrochemischen Spannungsreihe liegt Calcium doch höher als Kalium !?
4 Antworten
Die Spannungsreihe bezieht sich auf Redox-Vorgänge. Hier sind sowohl Kalium als auch Calcium bereits oxidiert, daher spielt das keine Rolle.
Bei dieser Reaktion handelt es sich um eine sogenannte "Fällungsreaktion". Du kannst dir das vereinfacht so vorstellen: Wenn eine Reaktion in der Chemie grundsätzlich möglich ist, läuft sie auch ab. Allerdings ist auch die Rückreaktion möglich, so dass du das nicht zwingend an neuen Produkten merkst.
Nachhaltige Reaktionen laufen nur ab, wenn das Endprodukt auch stabil ist, also an keinen unmittelbar weiteren Reaktionen mehr teilnimmt.
An deinem Beispiel bedeutet das:
Beide Edukte liegen dissoziert vor. Das bedeutet aber nicht, dass sich nicht mal ein K-Ion mit einem Carbonat-Ion trifft und sich mal ein KCO3+ Ion oder gar ein K2CO3-Teilchen in der Lösung rumtreibt. Nur ist das eben nicht stabil und es wird wieder zurück reagieren.
Wenn aber nun ein Ca-Ion auf ein Carbonat trifft, sieht das etwas anders aus. CaCO3 ist nämlich stabil und reagiert nicht wieder zurück. Es fällt aus und entfernt sich dabei aus dem Gleichgewicht von Hin- und Rückreaktion.
Dann folgt das nächste Ca-Ion, das auf ein Carbonat trifft und - zack - ist wieder ein Teilchen CaCO3 ausgefallen usw.
Ja, Calciumsulfat kannst du auch auf diesem Wege ausfällen. Auch Barium, das ist übrigens dann der Sulfatnachweis.
So langsam ist das gar nicht, obwohl ich dir keine Zahlen nennen kann.
Die Spannungsreihe spielt nur dann eine Rolle, wenn die betreffenden Stoffe um Elektronen konkurrieren.
Hier sind Ca und K aber schon ionisiert und haben kein Bestreben, ein Elektron aufzunehmen. Sie konkurrieren um die Anionen, und hier kommt es auf das Löslichkeitsprodukt aller aus diesen Ionen bildbarer Salze ab, ob etwas ausfällt.
Bei Ionen in Lösung kann man sowieso nicht mehr feststellen, aus welchem Salz welches Ion stammt. (Wenn man will, kann man diese Mischung der Ionen als chemische Reaktion bezeichnen, das ist aber etwas weit hergeholt.)
Gut zu wissen, aber K ist doch dann das stärkere Kation und CO3 das stärkere Anion, woher kommt dann die Energie für die Trennung ? Verläuft die Reaktion dann nicht stark endotherm ?
Als Feststoffe reagieren die Salze nicht (oder höchstens ein paar Atome an den Oberflächen).
In Lösung oder Schmelze hat der Lösungsvorgang bzw. die Schmelzwärme die Trennenergie zur Verfügung gestellt. Das einzige, was dann noch passieren kann, ist, dass für eine der möglichen Ionenkombinationen die Löslichkeit bzw. die Temperatur nicht mehr ausreicht. Aber hier reagieren dann Ionen miteinander, nicht Salze.
Die reagieren gar nicht miteinander. Wo sollen denn die Elektronen herkommen, wenn Kalium und Calcium bereits oxidiert sind?
Doch, so steht es sogar auf Wikipedia: K2CO3 + Ca(OH)2 --> 2KOH + CaCO3
Das stimmt natürlich. Meine Aussage sollte sich auf eine Redoxreaktion beziehen. Das ist eine einfache Salzmetathese bzw. Fällungsreaktion. Hat nichts mit der Spannungsreihe zu tun, da keine Redoxreaktion abläuft.
Weil Kreide (Calciumcarbonat) in Wasser extrem schwer löslich ist. Die fällt aus und wird somit aus der Lösung entfernt.
Das heißt, sie reagieren , aber nur langsam und endotherm (irgendwo muss die Energie ja herkommen) ?
Und das heißt, dass man z.B. auch aus Kaliumsulfat und Calciumhydroxid Calciumsulfat und Kaliumhydroxid machen kann ?(Calciumsulfat ist auch kaum löslich in Wasser)