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Kalkkreislauf

Kalk löschen

Beim Kalklöschen lässt man den gebrannten Kalk mit Wasser reagieren. Es handelt sich um eine stark exotherme Reaktion.

Berechnung von $Δ_{r} G °$ und $K$ bei $1173 K$ und $298 K$

\begin{matrix} Ca O + H_{2} O & \to & Ca {(O H)}_{2} \end{matrix}

Tab.1: Standardwerte für die beteiligten Substanzen

	$Ca O$	$H_{2} O$	$Ca {(O H)}_{2}$	Reaktion
$H_{B} ° / kJ {(mol FU)}^{-1}$	$-635.09$	$-285.84$	$-986.085$	${Δ_{r} H °}_{298} = -65.155 kJ {(mol FU)}^{-1}$
$S_{B} ° / J K^{-1} {(mol FU)}^{-1}$	$40$	$69.9$	$83.36$	${Δ_{r} S °}_{298} = -25.64 J K^{-1} {(mol FU)}^{-1}$
$C_{p,m} / J K^{-1} {(mol FU)}^{-1}$	$43$	$75.4$	$87.49$	$Δ_{r} C_{p,m} = -30.91 J K^{-1} {(mol FU)}^{-1}$

Daraus folgt mit

\begin{array}{rcl} Δ_{r} G ° (T, p) & = & -65.155 + T_{2} \cdot 0.02564 + [-0.03091 \cdot (T_{2} - T_{1}) + T_{2} \cdot \{0.03091 \cdot ln (\frac{T_{2}}{T_{1}})\}] \end{array}

für die Berechnung der Standardreaktionsarbeit und der Gleichgewichtskonstanten

\begin{array}{llll} T / K & Δ_{r} G ° / kJ {(mol FU)}^{-1} & K \\ 298 & -57.514 & 1.207 \cdot 10^{10} & Abschätzung \\ 1173 & -35.079 & 36.5 & Abschätzung \\ 1173 & -12.445 & 3.58 & genaue Rechnung \end{array}

Bei Raumtemperatur nimmt 1 kg gebrannter Kalk beim Löschen theoretisch etwa 320 g Wasser auf, das unter Wärmeabgabe (1162 kJ) chemisch gebunden wird. Die frei werdende Wärme bringt nach einiger Zeit einen Teil des Wassers zum Verdampfen. Deshalb wird in der technischen Herstellung von $Ca {(O H)}_{2}$ mit Wasserüberschuss gearbeitet.