Erkläre das Phasendiagramm von CO2 in 50 Wörtern.

Question

Erkläre das Phasendiagramm von CO2 in 50 Wörtern.

Antwort

Verwandte Fragen

Wie ist CO2 im Meerwasser gelöst?

In welcher chemischen Form wird CO2 im Ozean gespeichert?

Wie viel Kilogramm entsprechen 1000 Litern flüssigem CO2?

Wie viele Liter CO2 entsprechen 10.000 kg?

Steigt der CO2-Gehalt vor oder nach der Erwärmung?

Warum ist CO2 schwerer als Luft?

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Das Phasendiagramm von CO2 zeigt die Zustände von Kohlendioxid in Abhängigkeit von Druck und Temperatur. Es umfasst feste, flüssige und gasförmige Phasen. Der kritische Punkt markiert die Grenze zwischen flüssig und gasförmig. Sublimation tritt bei niedrigem Druck auf, während bei hohem Druck und Temperatur flüssiges CO2 entsteht.

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Kohlenstoffdioxid (CO₂) ist im Meerwasser auf verschiedene Arten gelöst und liegt nicht nur als einfaches, freies CO₂ vor. Die wichtigsten Formen sind: 1. **Gelöstes CO₂ (CO₂(aq))**: Ein kl... [mehr]

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Kohlenstoffdioxid (CO₂) ist im Meerwasser auf verschiedene Arten gelöst und liegt nicht nur als einfaches, freies CO₂ vor. Die wichtigsten Formen sind: 1. **Gelöstes CO₂ (CO₂(aq))**: Ein kleiner Teil des CO₂ bleibt als physikalisch gelöstes Gas im Wasser. 2. **Kohlensäure (H₂CO₃)**: Ein Teil des gelösten CO₂ reagiert mit Wasser zu Kohlensäure. Diese Reaktion ist jedoch nur zu einem sehr geringen Anteil relevant, da Kohlensäure im Wasser instabil ist. CO₂ + H₂O ⇌ H₂CO₃ 3. **Hydrogencarbonat-Ionen (HCO₃⁻)**: Die meiste Kohlensäure dissoziiert zu Hydrogencarbonat (auch Bicarbonat genannt). Das ist die Hauptform, in der anorganischer Kohlenstoff im Meerwasser vorliegt. H₂CO₃ ⇌ HCO₃⁻ + H⁺ 4. **Carbonat-Ionen (CO₃²⁻)**: Ein weiterer Teil des Hydrogencarbonats dissoziiert weiter zu Carbonat-Ionen. HCO₃⁻ ⇌ CO₃²⁻ + H⁺ **Verteilung im Meerwasser:** - Etwa 90 % des anorganischen Kohlenstoffs liegt als Hydrogencarbonat (HCO₃⁻) vor. - Rund 9 % als Carbonat (CO₃²⁻). - Nur etwa 1 % als freies CO₂ (inklusive H₂CO₃). **Bedeutung:** Dieses System, auch als "Kohlenstoffsystem" oder "Karbonatpuffer" bezeichnet, ist entscheidend für die Pufferung des pH-Werts im Meerwasser und spielt eine zentrale Rolle im globalen Kohlenstoffkreislauf. Weitere Informationen findest du z.B. bei [Wikipedia: Kohlenstoffdioxid im Wasser](https://de.wikipedia.org/wiki/Kohlenstoffdioxid_im_Wasser).

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Im Ozean wird CO₂ hauptsächlich in drei chemischen Formen gespeichert: 1. **Gelöstes Kohlendioxid (CO₂(aq))**: Ein kleiner Teil des CO₂ bleibt als physikalisch gelöstes Gas im Wasser.... [mehr]

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Im Ozean wird CO₂ hauptsächlich in drei chemischen Formen gespeichert: 1. **Gelöstes Kohlendioxid (CO₂(aq))**: Ein kleiner Teil des CO₂ bleibt als physikalisch gelöstes Gas im Wasser. 2. **Kohlensäure (H₂CO₃)**: Ein Teil des gelösten CO₂ reagiert mit Wasser zu Kohlensäure. 3. **Hydrogencarbonat-Ionen (HCO₃⁻) und Carbonat-Ionen (CO₃²⁻)**: Der größte Teil des CO₂ liegt als Hydrogencarbonat-Ionen (etwa 90 %) und ein kleinerer Teil als Carbonat-Ionen vor. Diese Ionen entstehen durch weitere Reaktionen der Kohlensäure mit Wasser. Die wichtigsten Gleichgewichtsreaktionen lauten: CO₂(g) ⇌ CO₂(aq) CO₂(aq) + H₂O ⇌ H₂CO₃ H₂CO₃ ⇌ HCO₃⁻ + H⁺ HCO₃⁻ ⇌ CO₃²⁻ + H⁺ Die Speicherung von CO₂ im Ozean erfolgt also überwiegend in Form von Hydrogencarbonat- und Carbonat-Ionen.

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Die Dichte von flüssigem CO₂ hängt vom Druck und der Temperatur ab. Bei Standardbedingungen für flüssiges CO₂ (etwa -20 °C und 20 bar) beträgt die Dichte ungefähr **0... [mehr]

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Die Dichte von flüssigem CO₂ hängt vom Druck und der Temperatur ab. Bei Standardbedingungen für flüssiges CO₂ (etwa -20 °C und 20 bar) beträgt die Dichte ungefähr **0,98 kg/L**. Berechnung: 1000 Liter × 0,98 kg/L = **980 kg** Also entsprechen **1000 Liter flüssiges CO₂ etwa 980 kg**.

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Um die Menge an CO₂ in Litern zu berechnen, benötigt man die Dichte von CO₂. Bei Standardbedingungen (0 °C, 1 bar) beträgt die Dichte von CO₂ etwa **1,98 kg/m³**. **Rechnung:** 1.... [mehr]

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Um die Menge an CO₂ in Litern zu berechnen, benötigt man die Dichte von CO₂. Bei Standardbedingungen (0 °C, 1 bar) beträgt die Dichte von CO₂ etwa **1,98 kg/m³**. **Rechnung:** 1. **Masse in Kilogramm:** 10.000 kg 2. **Dichte:** 1,98 kg/m³ 3. **Volumen in m³:** Volumen = Masse / Dichte = 10.000 kg / 1,98 kg/m³ ≈ 5.050,51 m³ 4. **Umrechnung in Liter:** 1 m³ = 1.000 Liter 5.050,51 m³ × 1.000 = **5.050.505 Liter** **Antwort:** 10.000 kg CO₂ entsprechen etwa **5.050.505 Liter** (bei 0 °C und 1 bar).

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Der CO₂-Gehalt (Kohlenstoffdioxid-Gehalt) in einer Flüssigkeit, zum Beispiel in Wasser, ändert sich in Abhängigkeit von der Temperatur. Vor der Erwärmung ist der CO₂-Gehalt in der... [mehr]

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Der CO₂-Gehalt (Kohlenstoffdioxid-Gehalt) in einer Flüssigkeit, zum Beispiel in Wasser, ändert sich in Abhängigkeit von der Temperatur. Vor der Erwärmung ist der CO₂-Gehalt in der Flüssigkeit höher, weil kaltes Wasser mehr CO₂ lösen kann. Wenn die Flüssigkeit erwärmt wird, sinkt die Löslichkeit von CO₂, und ein Teil des Gases entweicht. Das bedeutet: **Der CO₂-Gehalt ist vor der Erwärmung höher und nach der Erwärmung niedriger.**

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CO₂ (Kohlenstoffdioxid) ist im Vergleich zu Luft schwerer, weil seine Moleküle eine höhere molare Masse haben. Die molare Masse von CO₂ beträgt etwa 44 Gramm pro Mol (12 g/mol für... [mehr]

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CO₂ (Kohlenstoffdioxid) ist im Vergleich zu Luft schwerer, weil seine Moleküle eine höhere molare Masse haben. Die molare Masse von CO₂ beträgt etwa 44 Gramm pro Mol (12 g/mol für Kohlenstoff + 2 × 16 g/mol für Sauerstoff). Die durchschnittliche molare Masse von Luft liegt bei etwa 29 Gramm pro Mol, da sie hauptsächlich aus Stickstoff (N₂, 28 g/mol) und Sauerstoff (O₂, 32 g/mol) besteht. Das bedeutet: Ein Liter CO₂ wiegt mehr als ein Liter Luft unter gleichen Bedingungen. Deshalb sammelt sich CO₂ in geschlossenen Räumen oder Senken eher am Boden. Die "Schwere" bezieht sich also auf die Dichte bzw. das Gewicht pro Volumeneinheit im Vergleich zur Umgebungsluft.