68 3 Chemie im Alltag Wie ist der Kalkstein entstanden? Als Kalkstein bezeichnen wir die Verbindung „Calciumcarbonat“ (Ca2+CO 3 2–). Kalkstein ist in Wasser kaum löslich. Viele Lebewesen im Wasser (zB Mikroorganismen, Muscheln, Korallen, …) können sich durch eine Hülle oder ein Skelett aus Calciumcarbonat schützen. Sterben sie ab, so bilden sich am Meeresboden Kalkablagerungen („Sedimente“). Über viele Millionen Jahre verdichteten sich diese Ablagerungen zu Kalkstein. Durch die Bewegungen der Erdkruste bildeten sich Gebirge. Deshalb kannst du auch in den Alpen Muschelschalen finden (Abb. 68.1). Der Kalkstein der Gebirge ist der Luft und dem Regen ausgesetzt. Das lässt den Kalkstein verwittern. Der Regen enthält Kohlensäure, die Calciumcarbonat lösen kann: CaCO3 + H2CO3 (in Wasser) Ca2+ + 2 HCO 3 –. Dieses gelöste Calciumhydrogencarbonat bestimmt die Wasserhärte und verursacht Kalkablagerungen ( Seite 56 und 69). Tropfsteine in Höhlen sind jahrtausendealte Ablagerungen (Abb. 68.2). Kalkstein wird häufig in seiner natürlichen Form zu Herstellung von Bauwerken, Kunstwerken, Fliesen, … verwendet (Abb. 68.3). Recherchiere Berufsgruppen, die sich damit beschäftigen. Beschreibe die Ausbildung und die persönlichen Voraussetzungen („Kompetenzen“) eines dieser Berufe. A1 68.1 „Muschelkalk“ – Kalkstein bildete sich aus Meereslebewesen. 68.2 Die Tropfsteine in dieser Höhle bestehen aus Kalkstein. 68.3 Eine Bildhauerin gestaltet eine Marmorskulptur. Wie wird Baukalk („Löschkalk“) hergestellt? Beim Kalkbrennen werden Kalksteine in einem Kalkofen bei etwa 900 °C erhitzt. Es entweicht Kohlenstoffdioxid und Calciumoxid (Branntkalk) bleibt übrig: CaCO3 CaO + CO2 Beim „Löschen“ des Branntkalks mit Wasser (hier „HOH“) entsteht Löschkalk (Calciumhydroxid, Ca2+(OH–) 2): CaO + HOH Ca2+(OH–) 2 Löschkalk wird mit Wasser angerührt als weiße Kalkfarbe (Kalkmilch) verwendet (Abb. 68.4). Dieser Anstrich ist wasserdampfdurchlässig und beim Auftragen stark basisch. Er eignet sich daher gut für feuchte Räume, zB Badezimmer, Küchen, Keller und Ställe. Gibst du zu 1 Teil Löschkalk noch 2–5 Teile Sand und rührst die Mischung mit Wasser an, erhältst du Kalkmörtel, zB für einen Mauerverputz. 68.4 Kalkstein, Branntkalk und Löschkalk Calciumcarbonat Ca2+CO 3 2– Calciumhydroxid Ca2+(OH–) 2 Calciumoxid Ca2+O2– 68.5 Kalkfarben wirken desinfizierend, pilzhemmend und sind atmungsaktiv. Kalkbrennen a) Bestimme die Masse eines Kalksteinstücks mit einer Waage. Erhitze den Stein in der Brennerflamme einige Minuten lang. Wiege den ausgekühlten Stein wieder ab. Bestimme die Menge des dabei entstandenen CO2. b) Gib den Stein in ein Becherglas mit Wasser. Bestimme den pH-Wert der Lösung. V1 A2 Der Werkstoff Kalk Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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