Aufgabe 5 · Abitur NRW Chemie GK · Versauerung der Meere 2025

Kohlenstoffdioxid und die „Versauerung“ der Meere

In den letzten Jahrzehnten wurde von den Meeren vermehrt Kohlenstoffdioxid aus der Atmosphäre aufgenommen. Dadurch sinkt der pH-Wert des Meerwassers. Diesen Prozess bezeichnet man als „Ozeanversauerung“. Für Organismen, die ihre Schalen und Skelette aus Kalk aufbauen, wie z. B. Muscheln, Schnecken oder Korallen, stellt diese „Ozeanversauerung“ eine Gefährdung dar.

Material 5: Ein Experiment zur Bestimmung des Calciumcarbonat-Gehalts einer Muschelschale

Muschelschalen bestehen überwiegend aus Calciumcarbonat ($\text{CaCO}_3$), das mit einer organischen Substanz verkittet ist.

In einem einfachen Schulexperiment soll der Gehalt an Calciumcarbonat in Muscheln aus der Nordsee bestimmt werden. Dazu wird folgender Versuch durchgeführt:

Die Schalen einiger Muscheln werden fein zermahlen und anschließend werden $2{,}5\text{ g}$ des Muschelschalenpulvers abgewogen.

Nach Zugabe von $48{,}0\text{ mL}$ Salzsäure der Konzentration $c = 1{,}0\,\frac{\text{mol}}{\text{L}}$ hat das enthaltene Calciumcarbonat vollständig reagiert, da keine Gasentwicklung von freiwerdendem Kohlenstoffdioxid mehr zu beobachten ist.

Die Reaktion läuft gemäß folgender Reaktionsgleichung ab:

$$\text{CaCO}_3 + 2\,\text{H}_3\text{O}^+ \rightarrow 3\,\text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2 + \text{Ca}^{2+}$$

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Berechnen Sie den prozentualen Massenanteil an Calciumcarbonat in den untersuchten Muschelschalen (M 5).

%