Vom Kalkstein zum Mörtel
Kalkmörtel wird seit der Antike zum Bauen benutzt. Er entsteht in drei Schritten aus Kalkstein und wird an der Mauer wieder zu Kalkstein.
- Brennen:Kalkstein wird bei etwa 900 °C zu Branntkalk; Kohlenstoffdioxid entweicht (endotherm).
- Löschen:Branntkalk reagiert heftig mit Wasser zu Löschkalk (exotherm, ätzend).
- Abbinden:Löschkalk nimmt aus der Luft Kohlenstoffdioxid auf und wird hart; Wasser verdunstet.
CaCO₃ → CaO + CO₂
CaO + H₂O → Ca(OH)₂
Ca(OH)₂ + CO₂ → CaCO₃ + H₂O
Ein Kreislauf der Atome
Anfang und Ende sind derselbe Stoff. Die Massen zeigen, was unterwegs abgegeben und aufgenommen wird.
Gehe mit „Weiter“ Station für Station durch den Kalkkreislauf (100 g Kalkstein). An der letzten Station legst du den Anfang über das Ende und vergleichst die Kohlenstoffdioxid-Bilanz.
Halte fest: Im Kalkkreislauf entsteht am Ende wieder Calciumcarbonat. Das Kohlenstoffdioxid, das beim Brennen frei wird, wird beim Abbinden wieder gebunden.
- Massen in u:\(\text{CaCO}_3\) 100 u, CaO 56 u, \(\text{CO}_2\) 44 u, \(\text{H}_2\text{O}\) 18 u, \(\text{Ca(OH)}_2\) 74 u.
- Energie:Das Brennen braucht viel Energie — Kalk- und Zementwerke stoßen dabei viel Kohlenstoffdioxid aus.
Technischer Kalkkreislauf: Kalkstein → Branntkalk → Löschkalk → Kalkstein. Die Atome durchlaufen einen Kreislauf.
Allgemeine Hinweise
Branntkalk ist ätzend
Beim Löschen spritzt heißer Kalkbrei. Schutzbrille und Handschuhe tragen.
Klammern lesen
In \(\text{Ca(OH)}_2\) gilt die 2 für die ganze Klammer: 1 Ca, 2 O und 2 H.
Neue Wände sind feucht
Beim Abbinden wird Wasser frei. Frisch verputzte Räume brauchen deshalb Wochen zum Trocknen.