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Hirschhornsalz im Lebkuchen
AFB I–IIHirschhornsalz (Ammoniumhydrogencarbonat, NH₄HCO₃, \(M = 79{,}06\) g/mol) ist ein Triebmittel für flache Gebäcke. Beim Backen zerfällt es vollständig in drei Gase: \(\ce{NH4HCO3 -> NH3 + CO2 + H2O}\). Der erste Schritt ist ein Protonenübergang im Feststoff: \(\ce{NH4+ + HCO3- -> NH3 + H2CO3}\); anschließend zerfällt H₂CO₃ in CO₂ und H₂O. Eine Gruppe misst das Gasvolumen bei 180 °C und 1013 hPa:
| m(Hirschhornsalz) in g | 0,79 | 1,58 | 3,16 |
|---|---|---|---|
| V(Gas) bei 180 °C in L | 1,1 | 2,2 | 4,5 |
- Nennen Sie im Protonenübergang Säure und Base und begründen Sie Ihre Zuordnung.
- Erklären Sie mithilfe der Lewis-Formeln, warum HCO₃⁻ ein Proton binden kann, NH₄⁺ dagegen nicht.
- Berechnen Sie das Gasvolumen aus 1,58 g Hirschhornsalz bei 180 °C (\(V_m = 37{,}2\) L/mol) und vergleichen Sie mit dem Messwert.
- Beurteilen Sie, ob sich diese Reaktion mit dem Arrhenius-Konzept (Säure bildet H⁺, Base bildet OH⁻ in Wasser) beschreiben lässt.
Hinweise
Hinweis zu Aufgabe a)
Welches Teilchen hat danach ein H weniger?
Hinweis zu Aufgabe b)
Freie Elektronenpaare suchen.
Hinweis zu Aufgabe c)
Aus einem Formelteil entstehen drei Gasteilchen.
Hinweis zu Aufgabe d)
Kommt Wasser als Lösungsmittel vor? Entsteht OH⁻?