Warum ist die Löslichkeit von CaCO3 in verdünnter Salzsäure wesentlich höher als in reinem Wasser?

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3 Antworten

Der Grund ist, daß Ca²⁺ nicht gleichzeitig mit Carbonat (oder Sulfat) in einer wäßrigen Lösung existieren kann. Treffen die beiden Ionen auf­einan­der, dann bildet sich der unlösliche Niederschlag.

Deshalb lösen sich weder CaCO₃ noch CaSO₄ besonders gut in Wasser. Denn würden sie es tun, dann müßten sich die unverträglichen Ionen eine Lösung teilen.

Beim Carbonat gibt es aber einen Ausweg, der dem Sulfat nicht offensteht: Man kann ansäuern. Das Carbonat-Ion ist eine ziemlich starke Base und wird zum Hydrogencarbonat protoniert.  Wenn es sehr starkk sauer ist, dann bildet sich sogar freies CO₂:

(neutral bis schwach sauer) CO₃²⁻ + H₃O⁺  ⟶  HCO₃⁻ + H₂O

(stark sauer) HCO₃⁻ + H₃O⁺ ⟶ CO₂ + 2 H₂O

Im Sauren gibt es also gar keine Carbonat-Ionen, sondern Hydrogen­carbonat (mit dem kann das Ca²⁺ gut koexistieren) oder das noch harm­losere CO₂. Deshalb löst sich Kalk im Sauren.

Mit Sulfat geht das nicht. Denn Sulfat ist eine sehr schwache Base und kann nicht leicht protoniert werden. Deshalb kann man Sulfat nicht durch pH-Ab­senkung „wegkriegen“ wie Carbonat — letztlich steckt da dahinter, daß Schwefel­säure stark aber Kohlen­säure schwach ist.

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Merksatz: Die stärkere Säure verdrängt die schwächere Säure aus dem Salz.

CaCO3 ist das Kalzium-Salz der Kohlensäure:

Ca + H2CO3 -> CaCO3 + H2

Kohlensäure ist nur eine mittelstarke Säure, daher verdrängt die stärkere Salzsäure die Kohlensäure:

CaCO3 + 2 HCl -> CaCl2 + H2CO3

Zum einen ist CaCl (Kalziumchlorid) sehr gut in Wasser lösbar im Gegensatz zu CaCO3, zum anderen dissoziert H2CO3 zu H2O und CO2:

H2CO3 -> H2O + CO2

Dadurch verschiebt sich das Reaktionsgleichgewicht noch weiter nach rechts.

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Weil sich CaCO3 in verdünnter HCl nicht löst, sondern es wird CaCl2 gebildet.

CaCO3 + 2HCl ==> CaCl2 + H2O + CO2

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