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Zwei Seen im sauren Regen
AFB I–IIDer pH-Wert von Seen wird vor allem durch das Paar Kohlensäure/Hydrogencarbonat gepuffert (pKs = 6,35; Kohlensäure hier einschließlich gelöstem CO₂). Zwei Seen haben beide pH 7,2:
| See | Untergrund | c(HCO₃⁻) in mmol/L | pH |
|---|---|---|---|
| A | Kalkstein | 2,50 | 7,2 |
| B | Granit | 0,10 | 7,2 |
Fische und Laich werden unterhalb von etwa pH 5,5 geschädigt. Vereinfachend wird angenommen, dass kein CO₂ entweicht.
- Formulieren Sie die Reaktionsgleichung, mit der das Seewasser eingetragene Säure abfängt.
- Berechnen Sie die Konzentration an Kohlensäure in beiden Seen.
- Berechnen Sie für beide Seen die Stoffmenge an H₃O⁺ pro Liter, bis der pH-Wert die Grenze des Pufferbereichs (pKs − 1 = 5,35) erreicht.
- Beurteilen Sie die Gefährdung beider Seen durch sauren Regen (pH ≈ 4,2) und erläutern Sie eine Gegenmaßnahme.
Hinweise
Hinweis zu Aufgabe a)
Base des Pufferpaares.
Hinweis zu Aufgabe b)
Henderson-Hasselbalch nach c(H₂CO₃) auflösen.
Hinweis zu Aufgabe c)
(n(HCO₃⁻) − x) : (n(H₂CO₃) + x) = 1 : 10
Hinweis zu Aufgabe d)
Gleicher pH, unterschiedliche Kapazität.