Quiz
Andere Planeten - andere Gleichgewichte
Hier kannst du überprüfen, ob du die Zusammenhänge rund um Le Chatelier richtig anwenden kannst.
Dazu sollst du begründete Aussagen treffen, inwiefern eine Veränderung von Druck, Temperatur oder Konzentration einen Einfluss auf das Auflösen von Kalk haben.
Frage 1 Mehrfachauswahl
Das fiktive Planetensystem Kalkulon umfasst drei unterschiedlichen Planeten, die alle überwiegend aus Kalkstein bestehen. Allerdings herrschen gegenüber der Erde andere Bedingungen.
Stelle begründete Vermutungen auf, indem du einen Satzanfang und gegebenenfalls mehrere richtige Satzenden auswählst.
Kalkulon I ist ein Planet mit gemäßigten Temperaturen, aber einer sehr dichten Atmosphäre. Hier herrscht gegenüber der Erde auf Meereshöhe der zehnfache Druck. Für Kalkulon I gilt ...
- ✓ richtig
... die Häufigkeit und Größe der gebildeten Kalksteinhöhlen (Dolinen) nimmt zu, ...
- ✗ falsch
... die Häufigkeit und Größe der gebildeten Kalksteinhöhlen (Dolinen) nimmt ab ...
- ✓ richtig
... weil das Gleichgewicht der chemischen Reaktion CO2 + H2O ⇌ H2CO3 auf die rechte Seite verschoben wird.
- ✗ falsch
... weil das Gleichgewicht der chemischen Reaktion CO2 + H2O ⇌ H2CO3 auf die linke Seite verschoben wird.
- ✓ richtig
... weil das Gleichgewicht der chemischen Reaktion H2CO3 + CaCO3 ⇌ Ca(HCO3)2 auf die rechte Seite verschoben wird.
- ✗ falsch
... weil die Löslichkeit von Kalkstein (CaCO3) in Wasser durch den höheren Druck erhöht wird.
Erklärung
Mit dem erhöhten Druck in der Atmosphäre erhöht sich auch der Partialdruck des Kohlenstoffdioxids. Dies führt dazu, dass im Vergleich zur Erde auf "Kalkulon I" mehr Kohlenstoffdioxid im Wasser gelöst ist. Damit bildet sich in den Kalkschichten vermehrt das gut lösliche Calciumhydrogencarbonat, welches als gelöster Stoff vom Wasser abtransportiert werden kann. Somit sollten sich mehr und größere Kalksteinhöhlen bilden.
Frage 2 Mehrfachauswahl
Betrachten wir den fiktiven Planeten Kalkulon II:
Er hat eine Umlaufbahn nahe der Sonne. Dadurch beträgt die Temperatur auf der Oberfläche ca. 60 °C. Die Zusammensetzung der Atmosphäre entspricht ansonsten aber genau derjenigen der Erde.
- ✗ falsch
Auf dem Planeten Kalkulon II findet man mehr und größere Dolinen als auf der Erde, ...
- ✓ richtig
Auf dem Planeten Kalkulon II findet man weniger und kleinere Dolinen als auf der Erde, ...
- ✓ richtig
... weil im wärmeren Wasser im Vergleich weniger Kohlenstoffdioxid gelöst ist.
- ✗ falsch
... weil im wärmeren Wasser im Vergleich mehr Kohlenstoffdioxid gelöst ist.
Erklärung
Die zur Dolinenbildung führende Reaktion beruht auf der Tatsache, dass viel Kohlenstoffdioxid in Wasser gelöst ist.
Dies führt zur Bildung von gut löslichem Calciumhydrogencarbonat.
Da der Lösevorgang von Kohlenstoffdioxid in Wasser wie bei allen Gasen ein exothermer Vorgang ist, löst sich in wärmerem Wasser weniger Gas als in kälterem.
Die Dolinenbildung sollte bei wärmerem, kohlenstoffdioxidarmen Wasser weniger stark auftreten.
Frage 3 Mehrfachauswahl
Kalkulon III hat einen Klimawandel hinter sich. Die Bewohner (Roboter) haben alle fossilen Brennstoffe aufgebraucht und der Kohlendioxidgehalt der Atmosphäre ist auf das Hundertfache des ursprünglichen Wertes angestiegen. Der Luftdruck und die Temperatur entsprechen allerdings dem der Erde.
Für Kalkulon III gilt: die Häufigkeit und Größe der gebildeten Kalksteinhöhlen (Dolinen) ...
- ✗ falsch
... bleibt ungefähr im Vergleich zur Zeit vor dem Klimawandel gleich,
- ✓ richtig
... nimmt zu,
- ✗ falsch
... nimmt ab,
- ✗ falsch
... weil der atmosphärische Druck gleich bleibt.
- ✗ falsch
... weil auch die Temperatur gleich bleibt.
- ✓ richtig
... weil die Konzentration des Kohlendioxids angestiegen ist.
Erklärung
Mit dem gestiegenen Anteil an Kohlenstoffdioxid wird vermehrt gut lösliches Calciumhydrogencarbonat gebildet. Dies würde auf Kalkulon III zu einer vermehrten Umwandung des Kalkgesteins führen.