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Branntkalk aus dem Kalkofen
AFB I–IIFür Mörtel, Zement und die Rauchgasentschwefelung wird Branntkalk (Calciumoxid) benötigt. Dazu erhitzt man Kalkstein (Calciumcarbonat) in Schachtöfen auf etwa 900–1000 °C; dabei entweicht Kohlenstoffdioxid. Kalksteingebirge sind dagegen seit Millionen Jahren beständig.
| Stoff | CaCO₃(s) | CaO(s) | CO₂(g) |
|---|---|---|---|
| \(\Delta_f H^\circ\) (kJ/mol) | −1206,9 | −635,1 | −393,5 |
| \(S^\circ\) (J/(mol·K)) | 92,9 | 38,1 | 213,8 |
- Formulieren Sie die Reaktionsgleichung und schätzen Sie das Vorzeichen von \(\Delta_r S^\circ\) begründet ab.
- Berechnen Sie \(\Delta_r S^\circ\) und \(\Delta_r H^\circ\).
- Erklären Sie den großen Wert von \(\Delta_r S^\circ\) auf Teilchenebene.
- Beurteilen Sie die Aussage: „Weil die Entropie zunimmt, müsste Kalkstein auch bei Raumtemperatur von selbst zerfallen.“
Hinweise
Hinweis zu Aufgabe a)
Gasteilchen zählen.
Hinweis zu Aufgabe b)
Jeweils Produkte minus Edukte.
Hinweis zu Aufgabe c)
Mikrozustände im Gitter und im Gas.
Hinweis zu Aufgabe d)
System oder isoliertes System? Rolle der Wärme.