Protolyse und ihre Bedeutung bei der Entstehung von Tropfsteinhöhlen GFS in Chemie Von Fabian Bombel 2009

Was ist eine Protolyse? Protolyse ist die Übertragung eines Protons (H+-Ion) von einer Säure auf eine Base; zwischen der Reaktionspartnern stellt sich dann ein chemisches Gleichgewicht ein Beispiel: HCl + H2O --> H3O+ + Cl- 2. Der Begriff Protolyse umschreibt chemische Verwitterungsvorgänge Broenstedt Theorie erklären !

Entstehung einer Tropfsteinhöhle - „Zutaten“-

Wie eine Tropfsteinhöhle entsteht (zunächst aus geologischer Sicht) <--2 1--> Bilder auseinanderschneiden wegen Zeitraum Bild 1+4 <--4 3-->

Löslichkeit von unterschiedlichen Gesteinen Formel Löslichkeit in Wasser ( bei 25°) Salz NaCl 385,5 g/l Magnesit MgCO3 0,084 g/l Dolomit CaMg(CO3)2 0,013 g/l Kalk CaCo3 0,0125 g/l Sandstein SiO2 0,006 g/l Das bedeutet: 1 kg Kalk benötigt ca. 80.000 Liter Wasser um aufgelöst zu werden !

Wie kann das Gestein so schnell ausgespült werden? Korrosion bedeutet, dass Gestein durch die chemische Wirkung des Wassers und der in ihm gelösten Säuren, Basen und Salze zersetzt wird

Wie kann sich Kalk schneller lösen? Kohlensäure löst Kalk leichter H2O+CO2 --> H2CO3 Wasser+ Kohlendioxid --> Kohlensäure

Kalksandsteingebirge aus Calciumcarbonat Grundwasser Meer / See

Regen H2O Luft; enthält Kohlenstoffdioxid CO2 CO2 löst sich im Regen --> Kohlensäure H2CO3 Calciumcarbonat CaCO3

H2CO3 H2CO3 H2CO3 H2CO3 Die Kohlensäure sickert mit dem Regen in den Kalkstein ein.

Durch einsickern des Kohlesäurehaltigen Regens bilden sich Sickerkanäle

CaCO3 + H2CO3 --> Ca(HCO3)2 Das feste Calciumcarbonat (CaCO3) löst sich durch die Kohlensäure (H2CO3) auf und wird zu löslichem Calciumhydrogencarbonat ( Ca(HCO3)2 ).

Die Kohlensäure löst immer mehr Gestein welches ausgespült wird ---> es entstehen Höhlen

Ca(HCO3)2 --> CaCO3 + H2O + CO2 Durch verdunsten des Wassers entsteht Calciumcarbonat welches aushärtet und Tropfsteine bildet. H2O

Entstehung von Tropfsteinen Das Calciumhydrogencarbonat Wasser sammelt sich und bildet Tropfen an der Höhlendecke Das Wasser verdunstet Das Calciumhydrogencarbonat zerfällt zu Calciumcarbonat und Kohlensäure Das Calciumcarbonat härtet zu aus Tropfsteinen Die Kohlensäure zerfällt zu Wasser und Kohlendioxid Punkt 1 calciumcarbonat fehlt

Entstehung von Tropfsteinen

Quellen chemie-interaktiv.net mm.seminar-sindelfingen.de Wikipedia tourismusinformation.de geologie.suit101.de harzlive.de markusengelhardt.de soil.tu-bs.de Was ist Was: Höhlen