eqiooki.de • Chemie • Kohlenstoffdioxid und Kohlensäure

Eigenschaften → farbloses und geruchloses Gas; größere Dichte als Luft ; nicht brennbar, erstickende Wirkung; gut wasserlöslich [reagiert mit Wasser je nach Bedingungen zu Kohlensäure]
Vorkommen, Bedeutung → in der Luft [0,037%], in Mineralquellen und Vulkanabgasen; Verbrennungsprodukt kohlenstoffhaltiger Stoffe [z.B. Kohle, Erdöl]; Ausgangsstoff der Fotosynthese [liefert das Element Kohlenstoff zum Aufbau organischer Stoffe mittels Lichtenergie und Chlorophyll]; Produkt der Zellatmung und einiger Gärungen [z.B. alkoholische Gärung der Hefepilze im Hefeteig]; beteiligt an Verwitterung; zu viel CO₂ in der Atmosphäre vergrößert den Treibhauseffekt [globale Erwärmung] und ist eine Ursache des Klimawandels, gelöst im Meer und in Seen führt es zur Versauerung [infolge Kohlensäure-Bildung] und zum Artensterben [greift z.B. Muschelschalen an]
Verwendung → gasförmig: als Getränkezusatz, Kältemittel und Schutzgas; flüssig oder fest: als Feuerlöschmittel; fest: Trockeneis [wasserfreies Kühlmittel], Nebelmaschinen

Eigenschaften → farblose, geruchlose, klare Flüssigkeit, aus der [je nach Druck und Temperatur sowie Wassergehalt] mehr oder weniger viel CO₂ entweicht
Vorkommen → in Mineralquellen und Gewässern; Bestandteil des natürlichen Kohlenstoffkreislaufs
Verwendung → Herstellung von Methanol, Harnstoff, Kunststoffen [z.B. Polyurethane, Polycarbonate]; Bestandteil viele Getränke; Ausgangs- oder Hilfsstoff für unzählige chemisch-technische Verfahren; siehe auch Verwendung von CO₂

Prinzip → Jeweils ein Kohlensäuremolekül reagiert mit zwei Wassermolekülen zu zwei Oxoniumionen H₃O⁺ sowie einem Carbonation CO₃^2– [exotherm]
Protonenabgabe → H₂CO₃ →← 2 H⁺ + CO₃^2–
Protonenaufnahme → 2 H⁺ + H₂O →← 2 H₃O⁺
Protonenübergang gesamt → H₂CO₃ + 2 H₂O →← 2 H₃O⁺+ CO₃^2–

Reaktionsgleichungen ohne Oxoniumionen in unserem Skript Kohlensäure. Mehr über Protolysen findest du hier.

Beeinflussung des chemischen Gleichgewichts zugunsten von Hinreaktion oder Rückreaktion ...

Bildung der Kohlensäure [Hinreaktion]: Begünstigung durch Temperaturerniedrigung [da exotherm] und Druckerhöhung [da Volumenabnahme; siehe 1 mol Gas bei den Ausgangsstoffen und keine Gase bei den Produkten]
Zerfall der Kohlensäure [Rückreaktion]: Begünstigung durch Temperaturerhöhung [da endotherm] und Druckerniedrigung [da Volumenzunahme; siehe 0 mol Gase bei den Ausgangsstoffen und 1 mol Gas bei den Reaktionsprodukten der Rückreaktion]

praktische Bedeutung der Beeinflussung des chemischen Gleichgewichts am Beispiel ...

Mineralwasserflasche geschlossen [gerade befüllt worden] → es bildet sich aus Kohlenstoffdioxid und Wasser unter hohem Druck teilweise Kohlensäure
Mineralwasserflasche geöffnet [Zimmertemperatur] → Kohlensäure zerfällt [niedriger Druck] zu großem Teil und das entstehende Gas Kohlenstoffdioxid entweicht perlend aus der Flüssigkeit
Mineralwasser abgestanden, erwärmt → weitere Gasblasen mit Kohlenstoffdioxid steigen auf, da Zerfall der Kohlensäure endotherm ist und so durch Temperaturzufuhr begünstigt wird

Chemie.