Reaktionsgleichung von dieser Reaktion?


14.06.2021, 13:03

. a) Berechne, wie viel Milliliter Kohlenstoffdioxid bei der vollständigen Umsetzung von 3 g Kaliumcarbonat (etwa die Masse in einem Päckchen Backpulver) entstehen.

4 Antworten

Vom Fragesteller als hilfreich ausgezeichnet

Ich halte es für sehr unwahrscheinlich, daß Deine Angabe stimmt. Theoretisch und am Papier könnte Pottasche tatsächlich CO₂ abspalten, z.B. nach den Gleichungen

K₂CO₃ —x⟶ K₂O + CO₂
K₂CO₃ + H₂O —x⟶ 2 KOH + CO₂

aber ich glaube nicht, daß irgendeine dieser Reaktionen unter realistischen Bedin­gun­gen in der Praxis funktioniert. K₂CO₃ schmilzt übrigens bei 900 °C; wenn es sich über­haupt jemals unter CO₂-Ab­spaltung zersetzt, dann nur bei noch höheren Tem­pe­ra­tu­ren, und die sind im Backofen wohl nicht ganz handelsüblich.

Anders ist es, wenn Du irgendwelche Säuren in der Nähe hast, dann bekommst Du näm­lich sehr leicht CO₂ und mußt dafür nicht einmal groß erhitzen. Andererseits steht nichts von Säuren in der Angabe. Daher weiß ich auch nicht, wie ich die Reak­ti­ons­glei­chung for­mulieren soll; mangels besserer Ideen schreibe ich für die unbe­kann­te Säure im Teig HA:

K₂CO₃ + 2 HA ⟶ 2 KA + CO₂ + H₂O

es entsteht also das Kaliumsalz KA der unbekannten Säure als Nebenprodukt.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Chemiestudium mit Diss über Quanten­chemie und Thermodynamik

Also das wäre die komplette Aufgabe: Kaliumcarbonat (Pottasche) wird als Backpulver verwendet. Beim Erhitzen wird Kohlenstoffdioxid freigesetzt, das den Kuchen auftreibt.

a) Berechne, wie viel Milliliter Kohlenstoffdioxid bei der vollständigen Umsetzung von 3 g Kaliumcarbonat (etwa die Masse in einem Päckchen Backpulver) entstehen.

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@optischTV

Damit diese Angabe Sinn ergibt, müßte noch dabeistehen, daß das Backpulver zusätzlich eine ausreichende Menge einer Säure enthält.

Die Rechnung ist leicht zu lösen, weil per Reaktionsgleichung aus einem Mol K₂CO₃ auc ein Mol CO₂ entsteht. Die angegebenen 3 g K₂CO₃ entsprechen n=m/M=0.022 mol, also entsteht ebensoviel CO₂.

Um das auf ein Volumen umzurechnen, braucht man Druck und Temperatur. Davon steht nichts in der Angabe, also nehme ich an, daß es im Backofen 180 °C = 453 K hat und daß der Druck so um 1 bar = 10⁵ Pa beträgt. Dann bekommt man

V = nRT/p = 0.82 l

Aber wenn Dein Backofen heißer (oder kühler) ist oder nicht auf Meeresniveau steht, bekommst Du natürlich andere Zahlen fürs Volumen.

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@indiachinacook

Sowas hatten wir nie :D Wir brauchen halt den korrekten Rechenweg :/

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@optischTV

Was fehlt Dir am Rechengang? Die molare Masse von K₂CO₃ ist M=138.205 g/mol, also sind m=3 g K₂CO₃ als SToffmenge ausgedrückt n=m/M=0.022 mol, also ent­steht ebensoviel CO₂ (steht inden Reaktionsglechungen), also rechnen wir das mit der Gasgleichung pV=nRT in Volumen um (auf die Einheiten aufpassen). Was ist unklar?

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@indiachinacook

Ich glaube das es ganz einfach zu lösen ist nur irgendwie stehe ich auf dem Schlauch :D

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Habe die Frage ergänzt, ändert das was?

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Pottasche Säure Kohlenstoffdioxid Kaliumkation Wasser

Da steht aber nix von Säure oder von Kaliumkation/Wasser? :D

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Sehr oft ist da eine Säure im Spiel (Zitronensäure o. ä.). Oder es wird Hydrogencarbonat verwendet. Dann lautet die Reaktionsgleichung:

2 KHCO3 ----> K2CO3 + CO2 + H2O

Interessant ist dazu diese Seite:

https://de.wikipedia.org/wiki/Backpulver

Warum Wasserstoff? :D Und müsste das Caliumcarbonat nicht eigentlich weg sein nach dem "erhitzen"?

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Was ist denn KHCO3?

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Es wurde ja explizit nach der Reaktion von Kaliumcarbonat gefragt...

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@fragenhelfer888

Kaliumcarbonat reagiert bei Erwärmung nicht. Meist wird eine Säure dazu gesetzt. Dann reagiert Kaliumcarbonat nach

K2CO3 + 2 H3O+ -----> 2 K+ + CO2 + 3 H2O

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Pottasche kann nur mit Hilfe von Säure Kohlenstoffdioxid nach folgender Reaktion freisetzen:

K2CO3 + 2H(+) --> 2K(+) + H2O + CO2

(In Backpulvern, die Pottasche oder auch NaHCO3 / (NH4)2CO3 / NH4HCO3 enthalten, ist deshalb eine Säure (bspw. Weinsäure) bereits enthalten)

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