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Tropfsteine in der Höhle
AFB I–IIRegenwasser nimmt im Boden viel Kohlenstoffdioxid auf und löst auf dem Weg durch den Kalkstein Calciumcarbonat. Tritt das Wasser an der Höhlendecke aus, gibt es CO₂ an die Höhlenluft ab, und Kalk scheidet sich als Tropfstein ab:
\(\ce{CaCO3(s) + CO2(aq) + H2O(l)} \rightleftharpoons \ce{Ca^2+(aq) + 2 HCO3-(aq)}\)
| Messstelle | c(Ca²⁺) in mmol/L |
|---|---|
| Tropfwasser beim Austritt an der Decke | 2,5 |
| Tropfwasser beim Auftreffen am Boden | 1,9 |
An einer Tropfstelle fallen pro Tag etwa 100 L Wasser (M(CaCO₃) = 100,09 g/mol).
- Begründen Sie, dass ein heterogenes Gleichgewicht vorliegt.
- Stellen Sie das MWG auf und erläutern Sie, welche Stoffe nicht darin erscheinen.
- Erklären Sie mit dem Prinzip von Le Chatelier, warum sich Tropfsteine bilden.
- Berechnen Sie die Masse Kalk, die sich an dieser Stelle pro Jahr abscheidet.
Hinweise
Hinweis zu Aufgabe a)
Phasenangaben auswerten.
Hinweis zu Aufgabe b)
Feststoff und Lösungsmittel.
Hinweis zu Aufgabe c)
Was geschieht mit c(CO₂) an der Höhlenluft?
Hinweis zu Aufgabe d)
Δc · V · M.