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Entkalken mit Citronensäure
AFB I–IIEin Entkalker-Pulver besteht aus Citronensäure (Strukturformel HOOC–CH₂–C(OH)(COOH)–CH₂–COOH, Summenformel C₆H₈O₇, Kurzschreibweise H₃Cit). Eine Portion enthält 20,0 g. Beim Entkalken reagiert Kalk nach \(\ce{2 H3Cit + 3 CaCO3 ->}\) \(\ce{Ca3(Cit)2 + 3 CO2 + 3 H2O}\).
| M(H₃Cit) | M(CaCO₃) | pKs₁ | pKs₂ | pKs₃ |
|---|---|---|---|---|
| 192,12 g/mol | 100,09 g/mol | 3,13 | 4,76 | 6,40 |
- Begründen Sie, dass Citronensäure dreiprotonig ist, obwohl das Molekül acht H-Atome enthält.
- Formulieren Sie die drei Protolysestufen mit Wasser und nennen Sie die Ampholyte.
- Berechnen Sie die Masse Kalk, die eine Portion höchstens lösen kann.
- Beurteilen Sie die Werbeaussage: „Dreifache Säurekraft — Citronensäure setzt pro Molekül sofort drei Protonen frei und ist deshalb stärker als Salzsäure gleicher Konzentration.“
Hinweise
Hinweis zu Aufgabe a)
Welche H-Atome sind polar gebunden und leicht abzugeben?
Hinweis zu Aufgabe b)
Jede Stufe einzeln, Kurzschreibweise verwenden.
Hinweis zu Aufgabe c)
Stoffmengenverhältnis aus der Gleichung: 2 : 3.
Hinweis zu Aufgabe d)
pKs-Werte der Stufen mit HCl vergleichen.