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Kalk brennen und löschen
AFB I–IIBranntkalk (Calciumoxid) wird seit Jahrtausenden als Baustoff genutzt. Im Kalkofen wird Kalkstein bei etwa 900 °C „gebrannt“; auf der Baustelle wird der Branntkalk anschließend mit Wasser „gelöscht“. Dabei erhitzt sich das Gemisch so stark, dass Wasser siedet und spritzt.
M1Kalkbrennen und Kalklöschen (25 °C, 1013 hPa)
| Vorgang | Thermochemische Gleichung | \(\Delta_r H\) in \(\mathrm{kJ\,mol^{-1}}\) |
|---|---|---|
| Kalkbrennen | \(\ce{CaCO3(s) -> CaO(s) + CO2(g)}\) | +178,3 |
| Kalklöschen | \(\ce{CaO(s) + H2O(l) -> Ca(OH)2(s)}\) | −65,2 |
- Geben Sie für beide Vorgänge an, ob sie exotherm oder endotherm sind.
- Zeichnen Sie ein beschriftetes Enthalpiediagramm für das Kalklöschen.
- Berechnen Sie die Wärme, die beim Löschen von 1,00 kg Branntkalk frei wird (\(M(\ce{CaO}) = 56{,}08\,\mathrm{g\,mol^{-1}}\)).
- Erläutern Sie, warum ein Kalkofen während des Brennens ständig beheizt werden muss, während das Löschen ohne Energiezufuhr von außen abläuft.
Hinweise
Hinweis zu Aufgabe a)
Achten Sie auf das Vorzeichen von \(\Delta_r H\).
Hinweis zu Aufgabe b)
y-Achse: Enthalpie \(H\); zwei Niveaus, ein Pfeil mit \(\Delta_r H\).
Hinweis zu Aufgabe c)
\(n = m/M\); pro Mol CaO ein Formelumsatz.
Hinweis zu Aufgabe d)
Welches Vorzeichen hat \(\Delta_r H\) — und was bedeutet es für den Wärmefluss?