Vom Kalkstein zum Mörtel
Kalkmörtel wird seit der Antike zum Bauen benutzt. Er entsteht in drei Schritten aus Kalkstein und wird an der Mauer wieder zu Kalkstein.
- Brennen:Kalkstein wird bei etwa 900 °C zu Branntkalk; Kohlenstoffdioxid entweicht (endotherm).
- Löschen:Branntkalk reagiert heftig mit Wasser zu Löschkalk (exotherm, ätzend).
- Abbinden:Löschkalk nimmt aus der Luft Kohlenstoffdioxid auf und wird hart; Wasser verdunstet.
CaCO₃ → CaO + CO₂
CaO + H₂O → Ca(OH)₂
Ca(OH)₂ + CO₂ → CaCO₃ + H₂O
Kalkkreislauf: Kalkmörtel entsteht in drei Schritten aus Kalkstein und wird an der Mauer wieder zu Kalkstein.
Brennen: Kalkstein → Branntkalk + Kohlenstoffdioxid (endotherm, bei etwa 900 °C).
Löschen: Branntkalk + Wasser → Löschkalk (exotherm).
Abbinden: Löschkalk nimmt Kohlenstoffdioxid aus der Luft auf und wird wieder zu Kalkstein; Wasser verdunstet.
Ein Kreislauf der Atome
Anfang und Ende sind derselbe Stoff. Die Massen zeigen, was unterwegs abgegeben und aufgenommen wird.
Gehe mit „Weiter“ Station für Station durch den Kalkkreislauf (100 g Kalkstein). An der letzten Station legst du den Anfang über das Ende und vergleichst die Kohlenstoffdioxid-Bilanz.
Halte fest: Im Kalkkreislauf entsteht am Ende wieder Calciumcarbonat. Das Kohlenstoffdioxid, das beim Brennen frei wird, wird beim Abbinden wieder gebunden.
- Massen in u:\(\text{CaCO}_3\) 100 u, CaO 56 u, \(\text{CO}_2\) 44 u, \(\text{H}_2\text{O}\) 18 u, \(\text{Ca(OH)}_2\) 74 u.
- Energie:Das Brennen braucht viel Energie — Kalk- und Zementwerke stoßen dabei viel Kohlenstoffdioxid aus.
Technischer Kalkkreislauf: Kalkstein → Branntkalk → Löschkalk → Kalkstein. Die Atome durchlaufen einen Kreislauf.
Kohlenstoffdioxid: Das beim Brennen frei werdende Kohlenstoffdioxid wird beim Abbinden wieder gebunden.
Energie: Das Brennen braucht viel Energie; Kalk- und Zementwerke stoßen dabei viel Kohlenstoffdioxid aus.
Allgemeine Hinweise
Branntkalk ist ätzend
Beim Löschen spritzt heißer Kalkbrei. Schutzbrille und Handschuhe tragen.
Klammern lesen
In \(\text{Ca(OH)}_2\) gilt die 2 für die ganze Klammer: 1 Ca, 2 O und 2 H.
Neue Wände sind feucht
Beim Abbinden wird Wasser frei. Frisch verputzte Räume brauchen deshalb Wochen zum Trocknen.