7 Fragen zu Calciumcarbid

Durch das Auftropfen von Wasser auf Calciumcarbid (CaC2) entsteht Acetylengas (C2H2). Diese Reaktion ist exotherm und führt zur Bildung von Acetylengas sowie Calciumhydroxid (Ca(OH)2) als Nebenprodukt.

Die Reaktionsgleichung für die Reaktion von Wasser mit Calciumcarbid (CaC₂) lautet: \[ \text{CaC}_2 + 2 \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{Ca(OH)}_2 +text{C}_\text{H2 \] Dabei Calciumhydroxid (Ca(OH)₂) und Acetylen (C₂H₂), ein brennbares Gas.

Die Reaktionsgleichung zwischen Wasser (H₂O) und Calciumcarbid (CaC₂) lautet: \[ \text{CaC}_2 + 2 \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{Ca(OH)}2 + \textC}_2\{H}_2] Dabei entsteht Calciumhydroxid (Ca(OH)₂) und Acetylen (C₂H₂).

Um die benötigte Menge an Calciumcarbid zu berechnen, müssen wir zunächst die Gesamtmenge an Acetylengas bestimmen, die für 3 Stunden benötigt wird. Wenn die Lampe 7 Liter pro Stunde benötigt, ergibt sich für 3 Stunden: 7 Liter/Stunde * 3 Stunden = 21 Liter Acetylengas. Calciumcarbid (CaC₂) reagiert mit Wasser, um Acetylengas (C₂H₂) zu erzeugen. Die Reaktionsgleichung lautet: \[ \text{CaC}_2 + 2 \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{C}_2\text{H}_2 + \text{Ca(OH)}_2 \] Aus der Reaktionsgleichung ergibt sich, dass 1 Mol Calciumcarbid 1 Mol Acetylengas produziert. Die molare Masse von Calciumcarbid beträgt etwa 64,1 g/mol, und die molare Masse von Acetylengas beträgt etwa 26,0 g/mol. Um die Menge an Calciumcarbid zu berechnen, die benötigt wird, um 21 Liter Acetylengas zu erzeugen, verwenden wir die ideale Gasgleichung, die besagt, dass 1 Mol Gas bei Standardbedingungen (0 °C und 1 atm) etwa 22,4 Liter einnimmt. Zuerst berechnen wir die Anzahl der benötigten Mol Acetylengas: \[ \text{Anzahl der Mol} = \frac{21 \text{ Liter}}{22,4 \text{ Liter/Mol}} \approx 0,9375 \text{ Mol} \] Da 1 Mol Calciumcarbid 1 Mol Acetylengas produziert, benötigen wir auch 0,9375 Mol Calciumcarbid. Jetzt berechnen wir die Masse an Calciumcarbid: \[ \text{Masse} = \text{Anzahl der Mol} \times \text{Molare Masse} \] \[ \text{Masse} = 0,9375 \text{ Mol} \times 64,1 \text{ g/Mol} \approx 60,0 \text{ g} \] Du benötigst also etwa 60 Gramm Calciumcarbid, um die Carbidlampe für 3 Stunden zu betreiben.

Um die benötigte Menge Calciumcarbid zu berechnen, müssen wir zunächst den Gesamtverbrauch an Acetylengas für die drei Stunden ermitteln. 1. **Gasverbrauch berechnen**: - Verbrauch pro Stunde: 7 Liter - Für drei Stunden: 7 Liter/Stunde * 3 Stunden = 21 Liter 2. **Umrechnung von Litern Acetylen in Gramm Calciumcarbid**: - 1 Liter Acetylen (C₂H₂) wiegt etwa 1,17 Gramm. - Daher wiegt 21 Liter Acetylen: 21 Liter * 1,17 g/Liter = 24,57 Gramm Acetylen. 3. **Calciumcarbid zu Acetylen**: - Calciumcarbid (CaC₂) reagiert mit Wasser, um Acetylen zu erzeugen. Die Reaktionsgleichung lautet: \[ \text{CaC}_2 + 2 \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{C}_2\text{H}_2 + \text{Ca(OH)}_2 \] - Aus 1 Mol Calciumcarbid (etwa 64,1 g) erhält man 1 Mol Acetylen (etwa 26,04 g). Das bedeutet, dass 64,1 g Calciumcarbid etwa 26,04 g Acetylen erzeugen. 4. **Berechnung der benötigten Menge Calciumcarbid**: - Um 24,57 g Acetylen zu erzeugen, benötigt man: \[ \text{Menge CaC}_2 = \frac{64,1 \text{ g CaC}_2}{26,04 \text{ g C}_2\text{H}_2} \times 24,57 \text{ g C}_2\text{H}_2 \approx 60,2 \text{ g CaC}_2 \] Du benötigst also etwa 60,2 Gramm Calciumcarbid, um die Karbidlampe für drei Stunden bei einem Verbrauch von 7 Litern pro Stunde zu betreiben.

Bei der Hydrolyse von Calciumphosphid (Ca3P2) entsteht Phosphin (PH3) als Gas. Phosphin gilt als Verunreinigung im Calciumcarbid, da es toxisch ist und bei der Reaktion mit Wasser freigesetzt wird.

In Calciumcarbid (CaC₂) ist als Verunreinigung häufig Acetylen (C₂H₂) enthalten. Acetylen entsteht, wenn Calciumcarbid mit Wasser reagiert, und kann in geringen Mengen als unerwünschtes Nebenprodukt vorhanden sein.