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Säuren bzw. saure Lebensmittel und Zähne

Frage: Säuren bzw. saure Lebensmittel und Zähne
(5 Antworten)


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Guten Abend
Ich habe einige Fragen bezüglich folgender Aufgabe:
Der Zahnschmelz besteht aus 95 Prozent aus Hydroxylapatit - ([Ca5(PO4)3]OH) - , welches eine salzartige Verbindung aus Calciumkationen (Ca2+ ), Phosphationen ( PO43-) und Hydroxitanionen ( OH) ist .
Überlege nun welches der Ionen im Hydroxylapatit mit den Protonen der Cola zu einem Produkt reagieren kann, das dir sicherlich bekannt ist und schreibe das Reaktionsschema auf.

Meiner Vermutung bzw. meines bisherigen Wissens nach sind mit Protonen sehr wahrscheinlich in diesem Fall Wasserstoff-Ionen gemeint, da diese meinem Chemielehrer zufolge auch als Protonen bezeichnet werden können, sofern diese kein Elektron in ihrer Außenschale haben.

Meine erste Frage lautet wie folgt: Sind diese in der Cola enthalten (bedauerlicherweise finde ich hierzu im Internet nichts und habe keine Cola zuhause) ?
Meine zweite Frage wäre dann:
Das einzige Produkt, das mir bekannt ist, das aus einer Reaktion eines der Ionen mit dem Protonen aus der Cola entstehen könnte, wäre die Reaktion der Phosphationen mit den Wasserstoffionen zu Phosphorsäure.
Ist dies nun richtig oder bewege ich mich auf einem komplett falschen Pfad ?

Vielen Dank im Voraus
T.H.

P.S.: Eine schnelle Beantwortung dieser Frage ist nicht unbedingt notwendig, da unser Chemieunterricht erst in voraussichtlich zwei Wochen beginnen wird. Die Schule beginnt jedoch wie in NRW üblich am 7. ._.
Frage von TheHedgehog (ehem. Mitglied) | am 03.01.2016 - 18:27


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Antwort von cir12 | 04.01.2016 - 14:06
Zu 1)
Es ist richtig, dass Protonen = Wasserstoffionen sind.
Da Cola einen pH-Wert von 3-4 hat (= schwach saure Reaktion), sind diese in dieser Flüssigkeit enthalten.
Zusatzbemerkung: Ihr „verwendet“ im Chemieunterricht die Wasserstoffionen.
In der Realität sind aber in einer sauren Lösung statt Wasserstoffionen die Oxonumionen ( H₃O⁺) enthalten. Diese entstehen durch Reaktion zwischen den Protonen und Wassersmolekülen (H ⁺ + H₂O --> H₃O⁺). Ich werde aber bei der nächsten Frage nur Wasserstoffionen statt Oxoniumionen verwenden.

Zu 2)
In erster Linie reagieren die Protonen mit Hydroxidionen (richtig schreiben!) des Zahnschmelzes zu Wasser (H⁺ + OH⁻ --> H₂O) .
Bei dem gegebenen pH von Cola liegt keine Phosphorsäure sondern es liegen Dihydrogenphosphationen (H₂PO₄⁻) vor. Die Phosphationen des Zahnschmelzes werden somit mit Protonen reagieren:
2 H⁺ + PO₄³⁻ --> H₂PO₄⁻
Der Zahnschmelz löst sich, je länger Cola mit diesem in Berührung kommt, immer mehr auf.


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Antwort von matata | 03.01.2016 - 18:48


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Antwort von TheHedgehog (ehem. Mitglied) | 03.01.2016 - 20:00
Matata, vielen Dank für die vielen Informationsquellen. Diese haben mir eine neue Sache erklärt, dass alle Säuren eine Gemeinsamkeit haben. Diese Gemeinsamkeit ist das Bilden chemischer Komplexe s.g. Chelate, was das Weicherwerden der Zähne erklärt (hatten wir bisher nicht als Thema im Chemieuntericht).

Bedauerlicherweise haben diese Informationsquellen jedoch nicht bei meinen Fragen geholfen, da ich in diesen keine Antworten auf meine zwei Fragen fand.


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Antwort von matata | 03.01.2016 - 20:49
Da hast du etwas überlesen, denn Cola enthält Phosphate, die zusammen mit Wasser Phosphatsäure ergeben....
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Antwort von cir12 | 04.01.2016 - 14:06
Zu 1)
Es ist richtig, dass Protonen = Wasserstoffionen sind.
Da Cola einen pH-Wert von 3-4 hat (= schwach saure Reaktion), sind diese in dieser Flüssigkeit enthalten.
Zusatzbemerkung: Ihr „verwendet“ im Chemieunterricht die Wasserstoffionen.
In der Realität sind aber in einer sauren Lösung statt Wasserstoffionen die Oxonumionen ( H₃O⁺) enthalten. Diese entstehen durch Reaktion zwischen den Protonen und Wassersmolekülen (H ⁺ + H₂O --> H₃O⁺). Ich werde aber bei der nächsten Frage nur Wasserstoffionen statt Oxoniumionen verwenden.

Zu 2)
In erster Linie reagieren die Protonen mit Hydroxidionen (richtig schreiben!) des Zahnschmelzes zu Wasser (H⁺ + OH⁻ --> H₂O) .
Bei dem gegebenen pH von Cola liegt keine Phosphorsäure sondern es liegen Dihydrogenphosphationen (H₂PO₄⁻) vor. Die Phosphationen des Zahnschmelzes werden somit mit Protonen reagieren:
2 H⁺ + PO₄³⁻ --> H₂PO₄⁻
Der Zahnschmelz löst sich, je länger Cola mit diesem in Berührung kommt, immer mehr auf.


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Antwort von TheHedgehog (ehem. Mitglied) | 04.01.2016 - 14:12
Vielen Dank für die ausführliche Erklärung.

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