Кальцій

Кальцій – елемент 4-го періоду і IIA-групи Періодичної системи, порядковий номер 2O. Електронна формула атома [18Ar] 4s2, ступеня окислення + II і 0. Відноситься до лужноземельних металів.

Має низьку електронегативність (1,04), проявляє металеві (основні) властивості. Утворює (як катіон) численні солі і бінарні сполуки. Багато солі кальцію малорастворіми у воді.

У природі – шостий за хімічною поширеності елемент (третій серед металів), перебуває у зв’язаному вигляді. Життєво важливий елемент для всіх організмів.

Недолік кальцію в грунті заповнюється внесенням вапняних добрив (СаСO3, СаО, ціанамід кальцію CaCN2 та ін.).

Кальцій, катіон кальцію та його сполуки забарвлюють полум’я газового пальника в темно-оранжевий колір (якісне виявлення).

Кальцій Са. Сріблясто-білий метал, м’який, пластичний. У вологому повітрі тьмяніє і покривається плівкою з СаО і Са (ОН) 2.

Вельми реакційноздатні; запалюється при нагріванні на повітрі, реагує з воднем, хлором, сіркою і графітом:

Відновлює інші метали з їх оксидів (промислово важливий метод – кальційтержія):

ЗСА + Cr2O3 = ЗСАТ + 2Cr (700-800 ° C)

5Са + V2O5 = 5СаО + 2V (950 ° C)

Енергійно реагує з водою (з високим екзо- ефектом):

Са + 2Н2O = Са (ОН) 2 + Н2 ^ + 413 кДж

В ряді напруг коштує значно лівіше водню, з розбавлених кислот НCl і H2SO4 витісняє водень (за рахунок Н2О і Н +):

Ca + 2H + = Са2 + + Н2 ^

Отримання кальцію в промисловості:

Кальцій застосовується для видалення домішок неметалів з металевих сплавів, як компонент легких і антифрикційних сплавів, для виділення рідкісних металів з їхніх оксидів.

Оксид кальцію СаО. Основний оксид. Технічне назву негашене вапно. Білий, вельми гігроскопічний. Має іонну будову Са2 + O2-. Тугоплавкий, термічно стійкий, летючий при прожаренні. Поглинає вологу і вуглекислий газ з повітря. Енергійно реагує з водою (з високим екзо- ефектом), утворює сильно лужний розчин (можливий осад гідроксиду), процес називається гасіння вапна. Реагує з кислотами, оксидами металів і неметалів. Застосовується для синтезу інших сполук кальцію, у виробництві Са (ОН) 2, СаС2 і мінеральних добрив, як флюс в металургії, каталізатор в органічному синтезі, компонент в’яжучих матеріалів у будівництві.

Рівняння найважливіших реакцій:

Отримання СаО в промисловості – випал вапняку (900-1200 ° C):

СаСO3 = СаО + СO2

Гідроксид кальцію Са (ОН) 2. Основний гідроксид. Технічне назву гашене вапно. Білий, гігроскопічний. Має іонну будову Са2 + (ОН-) 2. Розкладається при помірному нагріванні. Поглинає вологу і вуглекислий газ з повітря. Малорастворим в холодній воді (утворюється лужний розчин), ще менше – в киплячій воді. Прозорий розчин (вапняна вода) швидко мутніє через випадання осаду гідроксиду (суспензію називають вапняне молоко). Якісна реакція на іон Са2 + – пропускання вуглекислого газу через вапняну воду з появою осаду СаСO3 і переходом його в розчин. Реагує з кислотами і кислотними оксидами, вступає в реакції іонного обміну.

Застосовується у виробництві скла, белільной вапна, вапняних мінеральних добрив, для каустифікації соди і пом’якшення прісної води, а також для приготування вапняних будівельних розчинів – тістоподібних сумішей (пісок + гашене вапно + вода), службовців матеріалом для кам’яної та цегляної кладки, обробки ( штукатурення) стін та інших будівельних цілей. Тужавіння («схоплювання») таких розчинів обумовлено поглинанням вуглекислого газу з повітря.

Посилання на основну публікацію