Inhalt
Smarter Learning!
Inhalt
Bundesland, Schulart & Klasse
Bundesland, Schulart & Klasse
BW, Gymnasium (G9)
Baden-Württemberg
Berufl. Gymnasium (AG)
Berufl. Gymnasium (BTG)
Berufl. Gymnasium (EG)
Berufl. Gymnasium (SGG)
Berufl. Gymnasium (TG)
Berufl. Gymnasium (WG)
Berufskolleg - FH
Gemeinschaftsschule
Gymnasium (G8)
Gymnasium (G9)
Hauptschule
Realschule
Werkrealschule
Bayern
Fachoberschule
Gymnasium
Mittelschule
Realschule
Berlin
Gymnasium
Integrierte Sekundarschule
Brandenburg
Gesamtschule
Gymnasium
Oberschule
Bremen
Gymnasium (G8)
Oberschule (G9)
Hamburg
Gymnasium
Stadtteilschule
Hessen
Berufl. Gymnasium
Gesamtschule
Gymnasium (G8)
Gymnasium (G9)
Haupt- und Realschule
Hauptschule
Realschule
Mecklenburg-Vorpommern
Gesamtschule
Gymnasium
Niedersachsen
Gymnasium (G8)
Gymnasium (G9)
Integrierte Gesamtschule
Kooperative Gesamtschule
Oberschule
Realschule
NRW
Gesamtschule
Gymnasium
Hauptschule
Realschule
Sekundarschule
Rheinland-Pfalz
Gesamtschule
Gymnasium
Saarland
Gemeinschaftsschule
Gesamtschule
Gymnasium
Realschule
Sachsen
Gymnasium
Oberschule
Sachsen-Anhalt
Fachgymnasium
Gesamtschule
Gymnasium
Sekundarschule
Schleswig-Holstein
Gemeinschaftsschule
Gymnasium (G8)
Gymnasium (G9)
Thüringen
Berufl. Gymnasium
Gemeinschaftsschule
Gesamtschule
Gymnasium
Regelschule
Klasse 10
Klasse 13
Klasse 12
Klasse 11
Klasse 10
Klasse 9
Klasse 8
Klasse 7
Klasse 6
Klasse 5
Fach & Lernbereich
Fachauswahl: Chemie
Mathe
Deutsch
Englisch
Bio
Chemie
Physik
Geschichte
Geo
Lernbereich
Experimente
Digitales Schulbuch
Abitur
Abitur
Abitur
Smarter Learning!
Schneller lernen mit deinem SchulLV-Zugang
  • Zugang zu über 1.000 Original-Prüfungsaufgaben mit Lösungen von 2004-2019
  • Alle Bundesländer und Schularten, empfohlen von über 2.300 Schulen in Deutschland
  • Digitales Schulbuch: Über 1.700 Themen mit Aufgaben und Lösungen
  • Monatlich kündbar, lerne solange du möchtest
Jetzt Zugang freischalten!
Inhaltsverzeichnis
Lernbereich Digitales Schulbuch
Kohlenwasserstoffe
Organische Chemie
Alkane
Isomerie und Benennun...
Van-der-Waals-Kräfte
Steckbrief: Methan
Kohlenwasserstoffe al...
Gewinnung und Aufbere...
Stoffklassen
Funktionelle Gruppen
Alkohole
Aldehyde
Alkene und Alkine
Ketone
Säuren und Fette
Carbonsäuren
Ester
Fette
Kunststoffe
Eigenschaften
Polymerisation
Polykondensation
Kohlenstoffverbindung...
Kohlenstoffoxide
Kohlensäure
Kohlenstoffkreislauf
Grundlagen
Was ist Chemie?
Atommodelle
Bindungen und Wechsel...
PSE-Einführung
PSE-Gruppen und -Tend...
PSE-Steckbriefe
Reaktionsgleichungen ...
Chemische Gleichgewic...
Einführung
Gleichgewichts- und N...
Massenwirkungsgesetz
Le Chatelier
Reaktionsgeschwindigk...
Katalysator
Anwendung
Säure- und Base-Gleic...
Einführung
Anwendungen: Titratio...
ph-Werte von Lösungen
Säure-Base-Konzepte
Autoprotolyse
Säuren- und Basenstär...
Indikatoren
Puffersysteme
Chemische Energetik
Einführung
Systeme
Energie
Enthalpie
Entropie
Freie Enthalpie
Grenzen der energetis...
Anwendung: Kalorimete...
Elektrochemie
Einführung
Redox-Reaktionen
Standardpotential
Galvanisches Element
Standardwasserstoffel...
Elektrolyse
Elektrochemische Stro...
Korrosion
Organische Chemie
Einführung
Kohlenwasserstoffe
Sauerstoffverbindunge...
Stickstoff-und Schwef...
Aromaten
Einführung
Aromatische Kohlenwas...
Reaktionen der Aromat...
Makromoleküle
Einführung
Struktur und Eigensch...
Polymersynthese I: Ra...
Polymersynthese II: P...
Polymersynthese III: ...
Nachhaltigkeit und Re...
Naturstoffe
Einführung
Stereoisomerie und op...
Monosaccharide
Disaccharide
Polysaccharide
Aminosäuren
Peptide und Proteine
DNA
Farbstoffe
Azofarbstoffe und die...
Anwendungen: Färben m...
Fette und Tenside
Fette
Tenside

Kohlensäure

Skripte
Download als Dokument:PDF

Einführung

Tina kauft sich in der großen Pause eine Apfelsaftschorle aus dem Automaten. Der Automat lässt die Flasche in die Öffnung fallen, sodass der gesamte Inhalt beim Öffnen auf Tinas neue Hose läuft. Das ist ganz schön ärgerlich. Doch aus was besteht dieser sprudelnder Inhalt in der Apfelsaftschorle genau, dass beim Öffnen der Flasche die Flüssigkeit rausströmt? Viele kenne bereits die Antwort: Es ist die Kohlensäure.

Löslichkeit

Wie kommt aber die Kohlensäure in die Flüssigkeit? Hierbei wird das Gas Kohlenstoffdioxid in Wasser geleitet. Beim Lösen des Kohlenstoffdioxids im Wasser entsteht die lösliche Form des Gases, die als die Kohlensäure ($H_2CO_3$) bekannt ist. Durch die Kohlensäure verlagert sich der pH-Wert der Lösung in den leicht sauren Bereich. Deshalb schmeckt Sprudelwasser im Vergleich zu Leitungswasser leicht säuerlich.
Wir schauen uns jetzt die Reaktionsgleichungen dazu an.
Kohlenstoffdioxid reagiert mit Wasser zu Kohlensäure:
$\begin{array}[t]{ccccc} CO_2&+&H_2O&\longrightarrow&H_2CO_3 \end{array}$
Hierbei kann die Kohlensäure wiederum mit weiteren Wassermolekülen reagieren:
$\begin{array}[t]{ccccccc} H_2CO_3&+&H_2O&\longrightarrow&HCO_3^-&+&H_3O^+ \end{array}$
Es entstehen dabei Hydrogencarbonat ($HCO_3^-$) und Oxoniumionen ($H_3O^+$).
Die Hydrogencarbonationen können ebenfalls mit Wasser reagieren, sodass hierbei Carbonationen ($CO_3^{2-}$) und wieder Oxoniumionen entstehen:
$\begin{array}[t]{ccccccc} HCO_3^-&+&H_2O&\longrightarrow&CO_3^{2-}&+&H_3O^+ \end{array}$
Kohlenstoffdioxid löst sich somit in Wasser zu Kohlensäure, aus welchem wiederum die Anionen Hydrogencarbonat und Carbonat entstehen.
Kohlenstoffverbindungen: Kohlensäure
Abb. 1: Die Bläschen im Sprudelwasser sind das Kohlenstoffdioxid, der entweicht. Die Kohlensäure ist in dem Wasser gelöst.
Kohlenstoffverbindungen: Kohlensäure
Abb. 1: Die Bläschen im Sprudelwasser sind das Kohlenstoffdioxid, der entweicht. Die Kohlensäure ist in dem Wasser gelöst.

Eine unbeständige Säure

Pustest du in eine Wasserflasche rein, entsteht bei Weitem noch kein kohlensäurehaltiges Wasser. Das Einzige was passieren würde, sind Bläschen. Bläschen sind immer ein Indikator für Gase. Das ausgepustete Kohlenstoffdioxid entweicht also direkt aus dem Wasser. Es reagieren nämlich nur $0,1\%$ des Kohlenstoffdioxids zu Kohlensäure. Es handelt sich also um eine unvollständige Reaktion. Auch die weiterführenden Reaktionen von Kohlensäure zu seinen Anionen erfolgt unvollständig.
Zur Herstellung von kohlensäurehaltigen Getränken muss das Kohlenstoffdioxid deshlab unter Druck ins Wasser gepresst werden.
Beim Öffnen einer Flasche mit Sprudel entweicht Kohlenstoffdioxid (nicht Kohlensäure, wie viele es oft falsch nennen!). Dir ist bestimmt auch aufgefallen, dass Sprudelwasser nach langem Stehen oder das lange in der Sonne stand, nicht mehr sehr kohlensäurehaltig ist. Dabei verliert die Flüssigkeit Kohlenstoffdioxid, sodass der Kohlensäuregehalt sinkt und die saure Eigenschaft des Getränkes nimmt ab.
Damit ist die Bildung der Kohlensäure eine umkehrbare Reaktion.
Die Kohlensäure ist damit eine unbeständige Säure, d.h. sie ist instabil und zerfällt leicht wieder in ihre Ausgangsstoffe Kohlenstoffdioxid und Wasser.

Umwelt

Um Sprudelwasser zu erhalten, muss man aber das Kohlenstoffdioxid nicht unbedingt ins Wasser pressen. An manchen Orten macht das die Natur schon von alleine. In der Vulkaneifel in Rheinland-Pflanz befindet sich der Laacher See, der heute noch aktiv ist. Aus dem Vulkan entweicht Kohlenstoffdioxid, das wiederum mit dem Seewasser zu Kohlensäure reagiert. Solche Arten von Vulkanen dienen als natürliche Quelle für Sprudelwasser. Man nennt sie auch Säuerlinge.
Auch kann das Regenwasser das Kohlenstoffdioxid aus der Luft aufnehmen, sodass das Regenwasser gelöste Kohlensäure beinhaltet. Das senkt den pH-Wert des Regenwassers und man spricht von saurem Regen. Je mehr Kohlenstoffdioxid in der Atmosphäre vorhanden ist (hauptsächlich durch Luftverschmutzung), desto mehr kann dies vom Regenwasser aufgenommen werden. Durch die azide (saure) Eigenschaft des Regens werden große Waldflächen geschädigt. Der Boden wird angesäuert, sodass keine Pflanzen die betroffenen Gebiete mehr bewohnen können.
Kohlenstoffverbindungen: Kohlensäure
Abb. 2: Durch den sauren Regen wird der Boden azide und ganze Wälder werden dadurch zerstört.
Kohlenstoffverbindungen: Kohlensäure
Abb. 2: Durch den sauren Regen wird der Boden azide und ganze Wälder werden dadurch zerstöt.
Bildnachweise [nach oben]
[1]
Public Domain.
[2]
https://goo.gl/x8Ovxw – Neuartige Waldschäden („Waldsterben“): Abgestorbene Fichten im tschechischen Erzgebirge, bdk, CC BY-SA 3.0.
Weiter lernen mit SchulLV-PLUS!
Jetzt freischalten
Infos zu SchulLV PLUS
Ich habe bereits einen Zugang
Zugangscode einlösen
Login
Folge uns auf
SchulLV als App