Оксид кальция, характеристика, свойства и получение, химические реакции
Оксид кальция, характеристика, свойства и получение, химические реакции.
Оксид кальция – неорганическое вещество, имеет химическую формулу CaO.
Краткая характеристика оксида кальция:
Оксид кальция – неорганическое вещество белого или бесцветного цвета.
Так как валентность кальция равна двум, то оксид кальция содержит один атом кислорода и один атом кальция.
Химическая формула оксида кальция CaO.
В воде не растворяется, а вступает в реакцию с ней.
Оксид кальция относится к высокотоксическим веществам. Класс опасности 2. Это едкое вещество, особенно опасен при смешивании с водой .
Физические свойства оксида кальция:
| Наименование параметра: | Значение: |
| Химическая формула | CaO |
| Синонимы и названия иностранном языке | calcium oxide (англ.) известь негашеная (рус.) кальция окись (рус.) |
| Тип вещества | неорганическое |
| Внешний вид | Бесцветные, белые кубические кристаллы |
| Цвет | бесцветный, белый |
| Вкус | —* |
| Запах | — |
| Агрегатное состояние (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.) | твердое вещество |
| Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при 20 °C), кг/м 3 | 3370 |
| Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при 20 °C), г/см 3 | 3,37 |
| Температура кипения, °C | 2850 |
| Температура плавления, °C | 2570 |
| Молярная масса, г/моль | 56,077 |
Получение оксида кальция:
Оксид кальция получается в результате следующих химических реакций:
- 1. путем термического разложения известняка:
Это промышленный способ получения оксида кальция. Технологически данный процесс в промышленности реализуют в специальных шахтных печах .
- 2. путем сжигания кальция на воздухе:
2Сa + О2 → 2CaО (t = 300 o C).
- 3. путем термического разложения гидроксида кальция:
Сa(OH)2 → СaO + H2О (t = 520-580 o C).
- 4. путем термического разложения нитрата кальция:
Химические свойства оксида кальция. Химические реакции оксида кальция:
Оксид кальция относится к основным оксидам.
Химические свойства оксида кальция аналогичны свойствам основных оксидов других металлов . Поэтому для него характерны следующие химические реакции:
1. реакция оксида кальция с хлором:
В результате реакции образуется хлорид кальция и кислород.
2. реакция оксида кальция с кремнием:
2CaO + 5Si → 2CaSi2 + SiO2 (t = 1300 o C).
В результате реакции образуется силицид кальция и оксид кремния .
3. реакция оксида кальция с углеродом:
CaО + 3С → CaС2 + СО (t = 1900-1950 o C);
2CaO + 5C → 2CaC2 + CO2 (t = 700 o C).
В результате реакции образуется карбид кальция и оксид углерода .
4. реакция оксида кальция с алюминием :
4CaО + 2Al → 2Ca + Ca(AlO2)2 (t = 1200 o C);
В результате реакции образуется кальций и соответственно алюминат кальция, оксид алюминия-кальция и алюмината трикальция.
5. реакция оксида кальция с водой:
Оксид кальция реагирует с водой , образуя гидроксид кальция. Процесс имеет название «гашение извести». Химическая реакция происходит с выделением энергии (тепла).
6. реакция оксида кальция с оксидом углерода (углекислым газом):
Оксид кальция реагирует с углекислым газом (являющийся кислотным оксидом), образуя соль – карбонат кальция.
7. реакция оксида кальция с оксидом серы :
Оксид серы также является кислотным оксидом. В результате реакции образуется соответственно соль – в первом случае – сульфит кальция, во втором случае – сульфат кальция.
8. реакция оксида кальция с оксидом кремния:
CaО + SiО2 → CaSiО3 (t = 1100-1200 o C).
Оксид кремния также является кислотным оксидом. В результате реакции образуется соль – силикат кальция.
9. реакция оксида кальция с оксидом фосфора :
Оксид фосфора также является кислотным оксидом. В результате реакции образуется соль соответственно: метафосфат кальция, фосфат кальция и дифосфата кальция.
Аналогично проходят реакции оксида кальция и с другими кислотными оксидами.
10. реакция оксида кальция с оксидом алюминия :
Оксид алюминия является амфотерным оксидом. Это значит, что как амфотерный оксид оксид алюминия проявляет свойства как кислотных, так и основных соединений. В результате реакции образуется соль – алюминат кальция.
11. реакция оксида кальция с оксидом марганца :
Оксид алюминия является амфотерным оксидом. Это значит, что как амфотерный оксид оксид алюминия проявляет свойства как кислотных, так и основных соединений. В результате реакции образуется соответственно: соль – манганит кальция либо оксид марганца-кальция.
Аналогично проходят реакции оксида кальция и с другими амфотерными оксидами.
12. реакция оксида кальция с оксидом свинца :
В результате реакции образуется соль – плюмбит кальция. Реакция протекает при сплавлении реакционной смеси.
Аналогично проходят реакции оксида кальция и с другими оксидами.
13. реакция оксида кальция с тетраоксидом диазота:
Реакция идет в жидком тетраоксиде диазота. В результате реакции образуются оксид азота (III) и соль – нитрат кальция.
14. реакция оксида кальция с плавиковой кислотой:
В результате химической реакции получается соль – фторид кальция и вода.
15. реакция оксида кальция с азотной кислотой:
В результате химической реакции получается соль – нитрат кальция и вода .
Аналогично проходят реакции оксида кальция и с другими кислотами.
16. реакция оксида кальция с бромистым водородом (бромоводородом):
В результате химической реакции получается соль – бромид кальция и вода .
17. реакция оксида кальция с йодоводородом:
В результате химической реакции получается соль – йодид кальция и вода .
Применение и использование оксида кальция:
Оксид кальция используется в производстве строительных материалов, в качестве пищевой добавки E-529.
Примечание: © Фото //www.pexels.com, //pixabay.com
оксид кальция реагирует кислота 1 2 3 4 5 вода
уравнение реакций соединения масса взаимодействие оксида кальция
реакции с оксидом кальция
Поиск технологий
Найдено технологий 1
Может быть интересно:
Защитное покрытие для дерева
Преобразование энергии через металлические нанослои
Ситалловые подложки
Технологии будущего
Получение йода из бромо-йодных скважин
Быстротвердеющий цемент – способ получения
Биоэтанол – жидкое спиртовое топливо
Квадрокоптер грузовой и другие
О чём данный сайт?
Настоящий сайт посвящен авторским научным разработкам в области экономики и научной идее осуществления Второй индустриализации России.
Он включает в себя:
– экономику Второй индустриализации России,
– теорию, методологию и инструментарий инновационного развития – осуществления Второй индустриализации России,
– организационный механизм осуществления Второй индустриализации России,
– справочник прорывных технологий.
Мы не продаем товары, технологии и пр. производителей и изобретателей! Необходимо обращаться к ним напрямую!
Мы проводим переговоры с производителями и изобретателями отечественных прорывных технологий и даем рекомендации по их использованию.
Осуществление Второй индустриализации России базируется на качественно новой научной основе (теории, методологии и инструментарии), разработанной авторами сайта.
Конечным результатом Второй индустриализации России является повышение благосостояния каждого члена общества: рядового человека, предприятия и государства.
Вторая индустриализация России есть совокупность научно-технических и иных инновационных идей, проектов и разработок, имеющих возможность быть широко реализованными в практике хозяйственной деятельности в короткие сроки (3-5 лет), которые обеспечат качественно новое прогрессивное развитие общества в предстоящие 50-75 лет.
Та из стран, которая первой осуществит этот комплексный прорыв – Россия, станет лидером в мировом сообществе и останется недосягаемой для других стран на века.
Оксид кальция. Свойства и применение
Оксид кальция. Свойства и применение.
· воспитывать познавательную активность и коммуникативную культуру;
· развивать аналитические способности учащихся, способности устанавливать причинно-следственные связи;
· способствовать развитию творческих способностей учащихся;
· сформировать представления о свойствах и применении оксида кальция.
Основные дидактические задачи
Формы организации деятельности учащихся
1 этап. Организацион-ный
– настроить учащихся на работу, создать доброжелательную атмосферу в классе
2 этап. Актуализация опорных знаний.
– напомнить состав минералов: мела, мрамора и известняка, – как природного сырья для получения оксида кальция;
– повторить уравнения реакций, в ходе которых можно получить оксид кальция – разложение карбоната кальция и горение кальция.
Рассказ-задача, ответы на вопросы, составление уравнений реакций
3 этап. Целеполагание
– определить результат урока
Изучение нового материала.
– развивать умения наблюдать, анализировать и обобщать наблюдаемые явления;
– сформировать умения характеризовать реакции взаимодействия оксида кальция с водой, гидроксида кальция с углекислым газом;
– сформировать умения определять возможные пути использования оксида и гидроксида кальция.
Демонстрационный эксперимент, эвристичес-кая беседа, выполнение заданий частично-поискового характера
1. Оборудование и реактивы для учителя.
2. Карточки для составления схемы получения и использования известкового раствора (на магнитах)
5 этап. Закрепление, контроль и коррекция полученных знаний.
– закрепить полученные знания о свойствах и применении оксида кальция
создание информаци-онных карт
Учебник, дополнительная литература по теме
Информация о домашнем задании.
– мотивировать учащихся на выполнение домашнего задания;
– помочь учащимся в выборе заданий для домашнего выполнения
1 этап. Организационный
2 этап. Актуализация опорных знаний
В начале урока для актуализации знаний учащихся можно предложить учителю использовать такой метод обучения как рассказ-задача. Например:
«Закройте глаза, и представьте, что вы отправились в путешествие назад в прошлое и очутились в пещере Черного Мага, в эпохе Средних веков. Давайте воспользуемся приглашением Мага взглянуть на собранную им экспозицию минералов.
Выставка начинается образцами довольно невзрачных известняков. Дальше идут огромные глыбы и отполированные плиты белоснежного, черного, красного, серого и разноцветного мрамора. Особое место отведено для ракушечника. Спрессованный за миллионы лет из мельчайших и более крупных раковинок монолит служит основой интерьера зала. В его нишах размещаются сотни минералов, раковинок и моллюсков самых различных видов и размеров. Перламутр, жемчуг, скелеты коралловых полипов причудливым узором украшают своды пещеры. Даже мел, мягкая осадочная порода, состоящая из скелетов микроорганизмов, представлена на удивительной выставке.
Ребята, что объединяет все образцы коллекции Черного Мага? Из какого соединения в основном состоят эти минералы?»
На предыдущих уроках учащиеся не раз встречались с формулой карбоната кальция и должны уже знать, что это вещество составляет основу мела, мрамора и известняка.
Далее учитель сообщает, что еще в древние времена люди заметили, что если обжечь известняк, мел или мрамор (демонстрация образцов мела, мрамора и известняка), то получится белый порошок с особыми свойствами (демонстрация получающегося белого вещества). Учитель просит учащихся написать уравнение реакции, протекающей при обжиге известняка.
Ученик у доски: 
Тот же порошок может быть получен и при непосредственном сжигании кальция в атмосфере кислорода. Напишите уравнение этой химической реакции.
Ученик у доски: 
Необходимо обратить внимание учащихся на то, что в результате обеих реакций образуется оксид кальция.
Таким образом, актуализируя умения учащихся записывать уравнения реакций разложения и соединения, учитель формирует у них понятие о способах получения оксида кальция.
Этап 3. Целеполагание
Учитель может подвести учащихся к самостоятельному формулированию темы урока. Например:
«Учитель: Свойства образовавшегося оксида кальция используют в строительстве до сих пор. Вы спросите, какими же свойствами обладает полученное вещество? А вот как раз это мы и должны с вами сегодня выяснить. Попробуйте сформулировать тему сегодняшнего урока. Ученики: Оксид кальция и его свойства.»
Этап 4. Изучение нового материала
Учитель сообщает учащимся, что оксид кальция представляет собой твердое белое вещество (демонстрация оксида кальция), химическая формула оксида кальция записывается на доске – СаО. Нужно еще раз повторить, что реакции разложения карбоната кальция и горения кальция относятся к способам получения оксида кальция.
Далее, учитель знакомит учащихся с историческими названиями оксида кальция: обожженная известь, кипелка, негашеная известь, – объясняя происхождение каждого из них. Необходимо продемонстрировать в процессе объяснения взаимодействие свежепрокаленного оксида кальция с водой. Образующийся при гашении водяной пар разрыхляет негашеную известь, она как бы обрастает пухом. При удачном проведении данного эксперимента учащимся будет понятно, почему образующийся гидроксид кальция называют «пушонкой» или «гашеной известью».
Учитель записывает на доске уравнение проведенной реакции, акцентируя внимание учащихся на необычной для них записи формулы – 
, объясняя, что индекс «2» относится как к кислороду, так и к водороду.
Учитель сообщает учащимся, что такое известковый раствор и почему он затвердевает на воздухе. Весь процесс применения оксида кальция в строительстве можно показать в виде схемы на доске, используя магнитные карточки, или продемонстрировать данную схему с помощью проектора.
При объяснении сути процесса затвердевания известкового раствора на воздухе учитель может использовать метод «эвристическая беседа» при фронтальной организации работы учащихся.
Этап 5. Закрепление, контроль и коррекция полученных знаний
Для закрепления изученного материала можно организовать работу учащихся в группах по созданию информационных карт для вещества оксид кальция. Каждая группа, используя полученные знания о веществе, материал учебника и сведения из дополнительной литературы, должна представить в графическом варианте на листе формата А3 следующую информацию об оксиде кальция (приветствуется творческий подход учащихся к выполнению данного задания):
1. Химическая формула оксида кальция, его номенклатурное и исторические названия.
2. Относительная молекулярная масса оксида кальция.
3. Физические и химические свойства оксида кальция.
4. Получение оксида кальция.
5. Применение оксида кальция в строительстве.
После окончания работы группы вывешивают свои информационные карты на доску и комментируют их. По итогам представления выполненных работ выставляются оценки за у рок.
Этап 6. Информация о домашнем задании
Можно предложить учащимся на выбор трехуровневое домашнее задание:
I уровень (самый простой): учебник §33, №№1-3
II уровень (средней сложности): учебник §33, №Т; задачник №№ 000, 287
III уровень (повышенной сложности): учебник §33, №4; задачник №№ 000, 288
Info-Farm.RU
Фармацевтика, медицина, биология
Оксид кальция
Оксид кальция, негашеная известь (рус. Известь негашеная; англ. Quicklime; нем. Ungelöschter Kalk) — неорганическая бинарное соединение кальция и кислорода состава CaO. Вяжущее минеральная кристаллическая тугоплавкий вещество белого цвета. Температура плавления 2585 ° С. Проявляет сильные основные свойства.
В технике оксид кальция называют обычно негашеной или жженым известью. Последнее название происходит от способа его получения: прожарки, или «выжигания» известняка. Получают путем обжига известняка, мела и других карбонатных пород. Процесс ведут при низких температурах разложения карбоната кальция.
Распространение в природе
Оксид кальция является одной из самых распространенных соединений в природе. Он часто встречается в составе природных карбонатов, параллельно с оксидом магния. Основными соединениями, из которых добывают CaO является кальцит, мрамор, известняк, арагонит, доломит и многие другие.
Химические свойства
С водой оксид кальция реагирует очень энергично, с выделением значительного количества тепла и образованием гидроксида кальция:
Реакцию взаимодействия оксида кальция с водой в технике называют «гашением» извести, а продукт реакции — гидроксид кальция — гашеной известью.
CaO проявляет сильные основные свойства: взаимодействует с кислотами и кислотными оксидами (в частности, активно поглощает углекислый газ из воздуха), с амфотерными оксидами:
Кальций подвергается восстановлению из оксида алюминием и коксом:
Получение
Производство в промышленности
Негашеная известь (оксид кальция) получают прокаливанием (выжиганием) известняка или мела. Карбонат кальция начинает разлагаться при 850 ° С. Чем выше температура, тем быстрее идет расписание. Но выше 1200 ° С примеси, у известняка, начинают обплавлятися, и это затрудняет процесс разложения. Поэтому «выжигания» известняка проводят при 1000-1200 ° С.
Процесс «выжигания» осуществляют в вертикальных шахтных печах, облицованных изнутри огнеупорным кирпичом. Шихту, то есть смесь известняка и кокса, загружают в печь через верхнее отверстие. Куски известняка и кокса делают такими, чтобы их диаметр был около 10 см. Тогда воздух и топочные газы легко проходят сквозь шихту, и известняк разлагается равномерно по всей массе.
Горячие газы, возникающие при горении топлива и расписании известняка, поднимаясь вверх, постепенно охлаждаются, нагревая шихту. Жженое известь опускается в нижнюю часть печи, где охлаждается воздухом, подаваемым снизу.
Получение в лаборатории
Синтез оксида кальция можно провести сожжением металлического кальция или его гидрида:
Другим вариантом является термическое разложение оксигенвмисних соединений кальция:
Применение
Известь очень широко применяется в строительном деле, а также в химической промышленности для получения хлорной извести. Ежегодная мировая добыча извести составляет сотни миллионов тонн.
В строительстве используют гашеная известь, то есть гидроксид кальция. С этой целью негашеная известь обрабатывают водой. При этом пористые куски оксида кальция (негашеной извести) жадно поглощают воду и реагируют с ней с выделением значительного количества тепла. В результате часть воды испаряется, а оксид кальция превращается в рыхлую массу гидроксида кальция (гашеной извести), которую называют пушонкой. При избытке воды гашеная известь образуется в виде тестообразной массы.
Оксид кальция: свойства, получение, применение.
Оксид кальция (СаO) – негашеная или жженая известь – белое огнестойкое вещество, образованное кристаллами. Кристаллизуется в кубической гранецентрированной кристаллической решетке. Температура плавления – 2627 °C, температура кипения – 2850 °C.
Называется жженой известью из-за способа его получения – обжигание карбоната кальция. Обжиг производят в высоких шахтных печах. В печь закладывают слоями известняк и топливо, а затем разжигают снизу. При накаливании происходит разложение карбоната кальция с образованием оксида кальция:
Так как концентрации веществ в твердых фазах неизменны, то константу равновесия этого уравнения можно выразить так: K = [CO2].
При этом концентрация газа может быть выражена с помощью его парциального давления, то есть равновесие в системе устанавливается при определенном давлении диоксида углерода.
Давление диссоциации вещества – равновесное парциальное давление газа, получающееся при диссоциации вещества.
Чтобы спровоцировать образование новой порции кальция, необходимо повысить температуру или удалить часть получившегося CO2, при этом уменьшится парциальное давление. Поддерживая постоянное более низкое парциальное давление, чем давление диссоциации, можно добиться непрерывного процесса получения кальция. Для этого при обжигании извести в печах делают хорошую вентиляцию.
1) при взаимодействии простых веществ: 2Ca + O2 = 2CaO;
2) при термическом разложении гидроксида и солей: 2Ca(NO3)2 = 2CaO + 4NO2? + O2?.
1) взаимодействует с водой: СаO + H2O = Са(OH)2;
2) реагирует с оксидами неметаллов: СаO + SO2 = CaSO3;
3) растворяется в кислотах, образуя соли: CaO + 2HCl = CaCl2 +H2O.
Гидроксид кальция (Ca(OH)2 – гашеная известь, пушонка) – белое кристаллическое вещество, кристаллизуется в гексагональной кристаллической решетке. Является сильным основанием, плохо растворимым вводе.
Известковая вода – насыщенный раствор гидроксида кальция, имеющий щелочную реакцию. На воздухе мутнеет в результате поглощения углекислого газа, образуя карбонат кальция.
1) образуется при растворении кальция и оксида кальция вводе: CaO + H2O = Са(OH)2 + 16 ккал;
2) при взаимодействии солей кальция со щелочами: Ca(NO3)2 + 2NaOH = Ca(OH)2 + 2NaNO3.
1) при нагревании до 580 °C разлагается: Са(OH)2 = СаO + H2O;
2) реагирует с кислотами: Ca(OH)2 + 2HCl = CaCl2 + 2H2O.
58. Жесткость воды и способы ее устранения
Так как кальций широко распространен в природе, его соли в большом количестве содержатся в природных водах. Вода, имеющая в своем составе соли магния и кальция, называется жесткой водой. Если соли присутствуют в воде в небольших количествах или отсутствуют, то вода называется мягкой. В жесткой воде мыло плохо пенится, поскольку соли кальция и магния образуют с ним нерастворимые соединения. В ней плохо развариваются пищевые продукты. При кипячении на стенках паровых котлов образуется накипь, которая плохо проводит теп-лоту, вызывает увеличение расхода топлива и изнашивание стенок котла. Жесткой водой нельзя пользоваться, проводя ряд технологических процессов (крашение). Образование накипи: Са + 2НСО3 = Н2О + СО2 + СаСО3?.
Перечисленные выше факторы указывают на необходимость удаления из воды солей кальция и магния. Процесс удаления этих солей называется водоумягчением, является одной из фаз обработки воды (водоподготовки).
Водоподготовка – обработка воды, используемая для различных бытовых и технологических процессов.
Жесткость воды подразделяется на:
1) карбонатную жесткость (временную), которая вызывается наличием гидрокарбонатов кальция и магния и устраняется с помощью кипячения;
2) некарбонатную жесткость (постоянную), которая вызывается присутствием в воде сульфитов и хлоридов кальция и магния, которые при кипячении не удаляются, поэтому она называется постоянной жесткостью.
Верна формула: Общая жесткость = Карбонатная жесткость + Некарбонатная жесткость.
Общую жесткость ликвидируют добавлением химических веществ или при помощи катиони-тов. Для полного устранения жесткости воду иной раз перегоняют.
При применении химического метода растворимые соли кальция и магния переводят в нерастворимые карбонаты:
Более модернизированный процесс устранения жесткости воды – при помощи катионитов.
Катиониты – сложные вещества (природные соединения кремния и алюминия, высокомолекулярные органические соединения), общая формула которых – Na2R, где R – сложный кислотный остаток.
При пропускании воды через слой катионита происходит обмен ионов (катионов) Na на ионы Са и Mg: Са + Na2R = 2Na + CaR.
Ионы Са из раствора переходят в катионит, а ионы Na переходят из катионита в раствор. Чтобы восстановить использованный катионит, его необходимо промыть раствором поваренной соли. При этом происходит обратный процесс: 2Na + 2Cl + CaR = Na2R + Ca + 2Cl.
Оксид кальция – это кристаллическое соединение белого цвета. Другие названия этого вещества – негашеная известь, окись кальция, «кирабит», «кипелка». Оксид кальция, формула которого CaO, и его продукт взаимодействия с (H2O) водой – Ca(OH)2 («пушонка», или гашеная известь) нашли широкое применение в строительном деле.
Как получают оксид кальция?
1. Промышленный способ получения данного вещества заключается в термическом (под воздействием температуры) разложении известняка (кальция карбоната):
CaCO3 (известняк) = CaO (кальция оксид) + CO2 (углекислый газ)
2. Также кальция оксид можно получить посредством взаимодействия простых веществ:
2Ca (кальций) + O2 (кислород) = 2CaO (кальция оксид)
3. Третий способ получения оксида кальция заключается в термическом разложении кальция гидроксида (Ca(OH)2) и кальциевых солей нескольких кислородсодержащих кислот:
2Ca(NO3)2 (нитрат кальция) = 2CaO (получаемое вещество) + 4NO2 (оксид азота) + O2 (кислород)
Физические свойства оксида кальция
1. Внешний вид: кристаллическое соединение белого цвета. Кристаллизуется по типу хлорида натрия (NaCl) в кубической кристаллической гранецентрированной решетке.
2. Молярная масса составляет 55,07 грамм/моль.
3. Плотность равна 3,3 грамм/сантиметр³.
Термические свойства оксида кальция
1. Температура плавления равна 2570 градусов
2. Температура кипения составляет 2850 градусов
3. Молярная теплоёмкость (при стандартных условиях) равна 42.06 Дж/(моль·К)
4. Энтальпия образования (при стандартных условиях) составляет -635 кДж/моль
Химические свойства оксида кальция
Оксид кальция (формула CaO) – это основной оксид. Поэтому он может:
– растворяться в воде (H2O) с выделением энергии. При этом образуется гидроксид кальция. Эта реакция выглядит так:
CaO (оксид кальция) + H2O (вода) = Ca(OH)2 (кальциевый гидроксид) + 63,7 кДж/моль;
– реагировать с кислотами и кислотными оксидами. При этом образуются соли. Вот примеры реакций:
CaO (кальциевый оксид) + SO2 (сернистый ангидрид) = CaSO3 (сульфит кальция)
CaO (кальциевый оксид) + 2HCl (соляная кислота) = CaCl2 (кальциевый хлорид) + H2O (вода).
Применение оксида кальция:
1. Основные объемы рассматриваемого нами вещества используются при производстве силикатного кирпича в строительстве. Раньше негашеную известь использовали в качестве известкового цемента. Его получали при ее смешивании с водой (H2O). В результате оксид кальция переходил в гидроксид, который потом, поглощая из атмосферы углекислый газ (CO2), сильно твердел, превращаясь в кальция карбонат (CaCO3). Несмотря на дешевизну этого метода, в настоящее время цемент известковый практически не применяется в строительстве, так как он обладает способностью хорошо впитывать и накапливать в себе жидкость.
2. В качестве огнеупорного материала оксид кальция подходит как недорогой и доступный материал. Плавленый кальциевый оксид имеет устойчивость к воздействию воды (H2O), что позволило его применять в качестве огнеупора там, где использование дорогостоящих материалов нецелесообразно.
3. В лабораториях используют высший оксид кальция для сушения тех веществ, которые с ним не реагируют.
4. В пищевой отрасли данное вещество зарегистрировано в качестве пищевой добавки под обозначением Е 529. Используется в качестве эмульгатора для создания однородной смеси из несмешиваемых между собой веществ – воды, масла и жира.
5. В промышленности кальциевый оксид используют для удаления сернистого ангидрида (SO2) из дымовых газов. Применяют, как правило, 15% раствор водяной. В результате реакции, в которой взаимодействуют гашеная известь и диоксид серы, получается гипс CaCO4 и CaCO3. При проведении экспериментов ученые добивались показателя в 98% отчистки дыма от диоксида серы.
6. Используется в специальной «самогреющейся» посуде. Емкость с небольшим количеством кальциевого оксида располагается между двух стенок сосуда. При прокалывании капсулы в воде начинается реакция с выделением некоторого количества тепла.
Оксид кальция: свойства, получение, применение. Оксид кальция. Физические, термические и химические свойства. Применение
Природные соединения кальция (мел, мрамор, известняк, гипс) и продукты их простейшей переработки (известь) были известны людям с древних времен. В 1808 г. английский химик Хэмфри Дэви подверг электролизу влажную гашеную известь (гидроксид кальция) с ртутным катодом и получил амальгаму кальция (сплав кальция с ртутью). Из этого сплава, отогнав ртуть Дэви получил чистый кальций.
Он же предложил название нового химического элемента, от латинского “сalx” обозначавшего название известняка, мела и других мягких камней.
Нахождение в природе и получение:
Кальций – пятый по распространенности элемент в земной коре (более 3%), образует множество пород, в основе многих из которых – карбонат кальция. Некоторые из этих пород имеют органическое происхождение (ракушечник), показывающее важную роль кальция в живой природе. Природный кальций – смесь 6 изотопов с массовыми числами от 40 до 48, причем на 40 Ca приходится 97% общего количества. Ядерными реакциями получены и другие изотопы кальция, например радиоактивный 45 Ca .
Для получения простого вещества кальция используется электролиз расплавов его солей или алюмотермия:
4CaO + 2Al = Ca(AlO 2) 2 + 3Ca
Физические свойства:
Серебристо-серый металл с кубической гранецентрированной решеткой, значительно более твердый, чем щелочные металлы. Температура плавления 842°C, кипения 1484°C, плотность 1,55 г/см 3 . При высоких давлениях и температурах около 20K переходит в состояние сверхпроводника.
Химические свойства:
Кальций не столь активен как щелочные металлы, тем не менее его приходится хранить под слоем минерального масла или в плотно запаянных металлических барабанах. Уже при обычной температуре он реагирует с кислородом и азотом воздуха, а также с водяными парами. При нагревании сгорает на воздухе красно-оранжевым пламенем, образуя оксид с примесью нитридов. Подобно магнию кальций продолжает гореть в атмосфере углекислого газа. При нагревании реагирует с другими неметаллами, образую не всегда очевидные по составу соединения, например:
Ca + 6B = CaB 6 или Ca + P => Ca 3 P 2 (а также CaP или CaP 5)
Во всех своих соединениях кальций имеет степень окисления +2.
Важнейшие соединения:
Оксид кальция CaO – (“негашёная известь”) вещество белого цвета, щелочной оксид, энергично реагирует с водой (“гасится”) переходя в гидроксид. Получают термическим разложением карбоната кальция.
Гидроксид кальция Ca(OH) 2 – (“гашёная известь”) белый порошок, мало растворим в воде (0,16г/100г), сильная щелочь. Раствор (“известковая вода”) используется для обнаружения углекислого газа.
Карбонат кальция CaCO 3 – основа большинства природных минералов кальция (мел, мрамор, известняк, ракушечник, кальцит, исландский шпат). В чистом виде вещество белого цвета или бесцв. кристаллы, При нагревании (900-1000 С) разлагается, образуя оксид кальция. Не р-рим, реагирует с кислотами, способен растворяться в воде, насыщенной углекислым газом, переходя в гидрокарбонат: CaCO 3 + CO 2 + H 2 O = Ca(HCO 3) 2 . Обратный процесс приводит к появлению отложений карбоната кальция, в частности таких образований, как сталактиты и сталагмиты
Встречается в природе также в составе доломита CaCO 3 *MgCO 3
Сульфат кальция CaSO 4 – вещество белого цвета, в природе CaSO 4 *2H 2 O (“гипс”, “селенит”). Последний при осторожном нагревании (180 С) переходит в CaSO 4 *0,5H 2 O (“жжёный гипс”, “алебастр”) – белый порошок, при замешивании с водой снова образующий CaSO 4 *2H 2 O в виде твердого, достаточно прочного материала. Мало растворим в воде, в избытке серной кислоты способен растворяться, образуя гидросульфат.
Фосфат кальция Ca 3 (PO 4) 2 – (“фосфорит”), нерастворим, под действием сильных кислот переходит в более растворимые гидро- и дигидрофосфаты кальция. Исходное сырье для получения фосфора, фосфорной кислоты, фосфорных удобрений. Фосфаты кальция входят также в состав апатитов, природных соединений с примерной формулой Са 5 3 Y, где Y = F, Cl, или ОН, соответственно фтор-, хлор-, или гидроксиапатит. Наряду с фосфоритом апатиты входят в состав костного скелета многих живых организмов, в т.ч. и человека.
Фторид кальция CaF 2 – (природн.: “флюорит”, “плавиковый шпат”), нерастворимое в-во белого цвета. Природные минералы имеют разнообразные окраски, обусловленные примесями. Светится в темноте при нагревании и при УФ-облучении. Увеличивает текучесть (“плавкость”) шлаков при получении металлов, чем обусловлено его применение в качестве флюса.
Хлорид кальция CaCl 2 – бесцв. крист. в-во хорошо р-римое в воде. Образует кристаллогидрат CaCl 2 *6H 2 O. Безводный (“плавленый”) хлорид кальция – хороший осушитель.
Нитрат кальция Ca(NO 3) 2 – (“кальциевая селитра”) бесцв. крист. в-во хорошо р-римое в воде. Составная часть пиротехнических составов, придающее пламени красно-оранжевый цвет.
Карбид кальция CaС 2 – реагирует с водой, к-тами образуя ацетилен, напр.: CaС 2 + H 2 O = С 2 H 2 + Ca(OH) 2
Применение:
Металлический кальций используется как сильный восстановитель при получении некоторых трудновосстанавлиевых металлов (“кальциетермия”): хром, РЗЭ, торий, уран и др. В металлургии меди, никеля, специальных сталей и бронз кальций и его сплавы используется для удаления вредных примесей серы, фосфора, избыточного углерода.
Кальций используется также для связывания малых количеств кислорода и азота при получении глубокого вакуума и очистке инертных газов.
Нейтрон-избыточные ионы 48 Ca используются для синтеза новых химических элементов, например элемента №114, . Другой изотоп кальция, 45 Ca , используется как радиоактивная метка при исследованиях биологической роли кальция и его миграции в окружающей среде.
Основной областью применения многочисленных соединений кальция является производство строительных материалов (цемент, строительные смеси, гипсокартон и т.д.).
Кальций один из макроэлементов в составе живых организмов, образуя соединения необходимые для построения как внутреннего скелета позвоночных животных, так и внешнего многих беспозвоночных, скорлупу яиц. Ионы кальция также участвуют в регуляции внутриклеточных процессов, обуславливают свертываемость крови. Нехватка кальция в детском возрасте приводит к рахиту, в пожилом – к остеопорозу. Источником кальция служат молочные продукты, гречка, орехи, а его усвоению способствует витамин D. При нехватке кальция используются различные препараты: кальцекс, раствор хлорида кальция, глюконат кальция и др.
Массовая доля кальция в организме человека 1,4-1,7%, суточная потребность 1-1,3 г (в зависимости от возраста). Избыточное потребление кальция может привести к гиперкальцемии – отложению его соединений во внутренних органах, образованию тромбов в кровеносных сосудах. Источники:
Кальций (элемент) // Википедия. URL: http://ru.wikipedia.org/wiki/Кальций (дата обращения: 3.01.2014).
Популярная библиотека химических элементов: Кальций. // URL: http://n-t.ru/ri/ps/pb020.htm (3.01.2014).
Оксид кальция (СаO) – негашеная или жженая известь – белое огнестойкое вещество, образованное кристаллами. Кристаллизуется в кубической гранецентрированной кристаллической решетке. Температура плавления – 2627 °C, температура кипения – 2850 °C.
Называется жженой известью из-за способа его получения – обжигание карбоната кальция. Обжиг производят в высоких шахтных печах. В печь закладывают слоями известняк и топливо, а затем разжигают снизу. При накаливании происходит разложение карбоната кальция с образованием оксида кальция:
Так как концентрации веществ в твердых фазах неизменны, то константу равновесия этого уравнения можно выразить так: K = .
При этом концентрация газа может быть выражена с помощью его парциального давления, то есть равновесие в системе устанавливается при определенном давлении диоксида углерода.
Давление диссоциации вещества – равновесное парциальное давление газа, получающееся при диссоциации вещества.
Чтобы спровоцировать образование новой порции кальция, необходимо повысить температуру или удалить часть получившегося CO2 , при этом уменьшится парциальное давление. Поддерживая постоянное более низкое парциальное давление, чем давление диссоциации, можно добиться непрерывного процесса получения кальция. Для этого при обжигании извести в печах делают хорошую вентиляцию.
1) при взаимодействии простых веществ: 2Ca + O2 = 2CaO;
2) при термическом разложении гидроксида и солей: 2Ca(NO3)2 = 2CaO + 4NO2? + O2?.
1) взаимодействует с водой: СаO + H2O = Са(OH)2;
2) реагирует с оксидами неметаллов: СаO + SO2 = CaSO3;
3) растворяется в кислотах, образуя соли: CaO + 2HCl = CaCl2 +H2O.
Гидроксид кальция (Ca(OH)2 – гашеная известь, пушонка) – белое кристаллическое вещество, кристаллизуется в гексагональной кристаллической решетке. Является сильным основанием, плохо растворимым вводе.
Известковая вода – насыщенный раствор гидроксида кальция, имеющий щелочную реакцию. На воздухе мутнеет в результате поглощения углекислого газа, образуя карбонат кальция .
1) образуется при растворении кальция и оксида кальция вводе: CaO + H2O = Са(OH)2 + 16 ккал;
2) при взаимодействии солей кальция со щелочами: Ca(NO3)2 + 2NaOH = Ca(OH)2 + 2NaNO3.
1) при нагревании до 580 °C разлагается: Са(OH)2 = СаO + H2O;
2) реагирует с кислотами: Ca(OH)2 + 2HCl = CaCl2 + 2H2O.
58. Жесткость воды и способы ее устранения
Так как кальций широко распространен в природе, его соли в большом количестве содержатся в природных водах. Вода, имеющая в своем составе соли магния и кальция, называется жесткой водой . Если соли присутствуют в воде в небольших количествах или отсутствуют, то вода называется мягкой . В жесткой воде мыло плохо пенится, поскольку соли кальция и магния образуют с ним нерастворимые соединения. В ней плохо развариваются пищевые продукты. При кипячении на стенках паровых котлов образуется накипь, которая плохо проводит теп-лоту, вызывает увеличение расхода топлива и изнашивание стенок котла. Жесткой водой нельзя пользоваться, проводя ряд технологических процессов (крашение). Образование накипи: Са + 2НСО3 = Н2О + СО2 + СаСО3?.
Перечисленные выше факторы указывают на необходимость удаления из воды солей кальция и магния. Процесс удаления этих солей называется водоумягчением , является одной из фаз обработки воды (водоподготовки).
Водоподготовка – обработка воды, используемая для различных бытовых и технологических процессов.
Жесткость воды подразделяется на:
1) карбонатную жесткость (временную), которая вызывается наличием гидрокарбонатов кальция и магния и устраняется с помощью кипячения;
2) некарбонатную жесткость (постоянную), которая вызывается присутствием в воде сульфитов и хлоридов кальция и магния, которые при кипячении не удаляются, поэтому она называется постоянной жесткостью.
Верна формула: Общая жесткость = Карбонатная жесткость + Некарбонатная жесткость.
Общую жесткость ликвидируют добавлением химических веществ или при помощи катиони-тов. Для полного устранения жесткости воду иной раз перегоняют.
При применении химического метода растворимые соли кальция и магния переводят в нерастворимые карбонаты:
Более модернизированный процесс устранения жесткости воды – при помощи катионитов .
Катиониты – сложные вещества (природные соединения кремния и алюминия, высокомолекулярные органические соединения), общая формула которых – Na2R, где R – сложный кислотный остаток.
При пропускании воды через слой катионита происходит обмен ионов (катионов) Na на ионы Са и Mg: Са + Na2R = 2Na + CaR.
Ионы Са из раствора переходят в катионит, а ионы Na переходят из катионита в раствор. Чтобы восстановить использованный катионит, его необходимо промыть раствором поваренной соли. При этом происходит обратный процесс: 2Na + 2Cl + CaR = Na2R + Ca + 2Cl.
Оксид кальция представляет собой белое кристаллическое вещество . Данное соединение более известно под названием «негашеная известь». Распространенными наименованиями оксида кальция являются также «окись кальция», «кипелка» и «кирабит».
Образование данного вещества осуществляется путем температурного воздействия на известняк – осадочную породу органического или хемогенного происхождения, в составе которой содержится карбонат кальция, распадающийся на углекислый газ и оксид. Как пищевая добавка, соединение известно под обозначением Е529.
Растворимость в воде – свойство оксида кальция, которое способствует образованию гидроксида кальция. Соединение также подвергается растворению в таком веществе, как глицерин.
Оксид кальция: применение
Свойства оксида кальция позволяют отнести его к группе пищевых добавок , используемых при производстве муки и хлебобулочных изделий. Считается, что данное соединение улучшает вкусовые и качественные характеристики продовольственной продукции. Чаще всего Е529 встречается в составе всевозможных пекарских порошков, активно применяемых для выпечки. Данная пищевая добавка выполняет функции эмульгатора, позволяя получить однородные массы из веществ, которые по своей природе не смешиваются, к примеру, вода и масло.
В больших объемах оксид кальция применяется в строительстве при изготовлении силикатного кирпича. Некоторое время назад вещество использовалось в качестве известкового цемента – в результате смешивания воды и оксида кальция образуется гидроксид, который, в свою очередь, путем поглощения углекислого газа из воздуха сильно твердеет и превращается в карбонат кальция. Сейчас при постройке жилых домов известковый цемент стараются не использовать, так как полученные сооружения впитывают и накапливают сырость. Более того, он также недопустим к применению при кладке печей, поскольку под воздействием высоких температур выделяется удушливый диоксид углерода.
Стоит также отметить, что негашеная известь может использоваться в качестве основы для недорогого и вполне доступного огнеупорного материала. Плавленый оксид кальция обладает некоторой устойчивостью к воздействию воды , в связи с чем его можно применять как огнеупор в тех случаях, когда использование других материалов является невозможным или нецелесообразным.
Оксид кальция нашел свое применение и в лабораторной практике, где его используют для осушения веществ, не вступающих с ним в реакцию. Кроме того, негашеная известь применяется нефтехимической промышленностью для изготовления различных присадок и смазок, нефтеперерабатывающей – в качестве реагента и наполнителя, а также химической, где с ее помощью производят стеарат кальция.
Экология – еще одна сфера, в которой активно применяется оксид кальция. Из-за высокого уровня впитываемости данное соединение используют в целях нейтрализации сточных вод.
Оксид кальция: вред
Как пищевая добавка оксид кальция является безвредным и не представляет угрозы человеческому здоровью . Однако его неосторожное применение в чистом или концентрированном виде может в значительной степени негативно отразиться на самочувствии человека. Попадание данного вещества в организм или на кожные покровы может быть чревато такими последствиями, как ожог пищевода и желудка, краснота или стекловидный отек глаз, химический ожог и т. п. Нередкими являются и такие случаи, когда неразумное использование оксида кальция становится причиной возникновения конъюнктивита или дерматита.
Похудение не может быть быстрым процессом. Главная ошибка большинства худеющих в том, что они хотят получить потрясающий результат за несколько дней сидения на голодной диете. Но ведь вес набирался не за несколько дней! Лишние килограммы н.
негашеная известь (рус. Известь негашеная; англ. Quicklime; нем. Ungelöschter Kalk) — неорганическая бинарное соединение кальция и кислорода состава CaO. Вяжущее минеральная кристаллическая тугоплавкий вещество белого цвета. Температура плавления 2585 ° С. Проявляет сильные основные свойства.
В технике оксид кальция называют обычно негашеной или жженым известью. Последнее название происходит от способа его получения: прожарки, или «выжигания» известняка. Получают путем обжига известняка, мела и других карбонатных пород. Процесс ведут при низких температурах разложения карбоната кальция.
Распространение в природе
Оксид кальция является одной из самых распространенных соединений в природе. Он часто встречается в составе природных карбонатов, параллельно с оксидом магния. Основными соединениями, из которых добывают CaO является кальцит, мрамор, известняк, арагонит, доломит и многие другие.
Химические свойства
С водой оксид кальция реагирует очень энергично, с выделением значительного количества тепла и образованием гидроксида кальция:
Реакцию взаимодействия оксида кальция с водой в технике называют «гашением» извести, а продукт реакции — гидроксид кальция — гашеной известью.
CaO проявляет сильные основные свойства: взаимодействует с кислотами и кислотными оксидами (в частности, активно поглощает углекислый газ из воздуха), с амфотерными оксидами:
Кальций подвергается восстановлению из оксида алюминием и коксом:
Получение
Производство в промышленности
Негашеная известь (оксид кальция) получают прокаливанием (выжиганием) известняка или мела. Карбонат кальция начинает разлагаться при 850 ° С. Чем выше температура, тем быстрее идет расписание. Но выше 1200 ° С примеси, у известняка, начинают обплавлятися, и это затрудняет процесс разложения. Поэтому «выжигания» известняка проводят при 1000-1200 ° С.
Процесс «выжигания» осуществляют в вертикальных шахтных печах, облицованных изнутри огнеупорным кирпичом. Шихту, то есть смесь известняка и кокса, загружают в печь через верхнее отверстие. Куски известняка и кокса делают такими, чтобы их диаметр был около 10 см. Тогда воздух и топочные газы легко проходят сквозь шихту, и известняк разлагается равномерно по всей массе.
Горячие газы, возникающие при горении топлива и расписании известняка, поднимаясь вверх, постепенно охлаждаются, нагревая шихту. Жженое известь опускается в нижнюю часть печи, где охлаждается воздухом, подаваемым снизу.
Получение в лаборатории
Синтез оксида кальция можно провести сожжением металлического кальция или его гидрида:
Другим вариантом является термическое разложение оксигенвмисних соединений кальция:
Применение
Известь очень широко применяется в строительном деле, а также в химической промышленности для получения хлорной извести. Ежегодная мировая добыча извести составляет сотни миллионов тонн.
В строительстве используют гашеная известь, то есть гидроксид кальция. С этой целью негашеная известь обрабатывают водой. При этом пористые куски оксида кальция (негашеной извести) жадно поглощают воду и реагируют с ней с выделением значительного количества тепла. В результате часть воды испаряется, а оксид кальция превращается в рыхлую массу гидроксида кальция (гашеной извести), которую называют пушонкой. При избытке воды гашеная известь образуется в виде тестообразной массы.
Кальций. Оксид кальция. Физические, термические и химические свойства. Применение
Негашёная известь – это оксид кальция. Его получают в лабораториях и промышленным путём из природных материалов. Вещество активно используется в строительстве и промышленности.
Физические свойства
Оксид кальция – неорганическое кристаллическое вещество в виде белого или серо-белого порошка без запаха и вкуса. Твёрдое вещество кристаллизуется в кубические гранецентрированные кристаллические решётки по типу хлорида натрия (NaCl).
Рис. 1. Кубические гранецентрированные кристаллические решётки.
Общее описание вещества представлено в таблице.
Оксид кальция – едкое вещество, относящееся ко второму классу опасности. Агрессивные свойства проявляет при взаимодействии с водой, образуя гашёную известь.
Рис. 2. Порошок оксида кальция.
Получение
Оксид кальция также называют жжёной известью из-за способа получения. Получают негашёную известь путём нагревания и разложения известняка – карбоната кальция (CaCO 3).
Это природное вещество, встречающееся в форме минералов – арагонита, ватерита, кальцита. Входит в состав мрамора, мела, известняка.
Реакция получения оксида кальция из известняка выглядит следующим образом:
CaCO 3 → CaO + CO 2 .
Кроме того, негашёную известь можно получить двумя способами:
- из простых веществ, наращивая оксидный слой на металле –
при термической обработке гидроксида или солей кальция –
Ca(OH) 2 → CaO + H 2 O; 2Ca(NO 3) 2 → 2CaO + 4NO 2 + O 2 .
Реакции протекают при высоких температурах. Температура сожжения известняка – 900-1200°C. При 200-300°C на поверхности металла начинает образовываться оксид. Для разложения солей и гидроксида необходима температура в 500-600°C.
Химические свойства
Оксид кальция является высшим оксидом и максимально проявляет окислительные свойства. Соединения взаимодействует с неорганическими веществами и свободными галогенами. Основные химические свойства оксида приведены в таблице.
Применение
Оксид используется в пищевой промышленности в качестве:
- улучшителя муки и хлеба;
- пищевой добавки Е529;
- регулятора кислотности;
- питательной среды для дрожжей;
- катализатора гидрогенизации (присоединения водорода) жиров.
Кроме того, негашёная известь применяется в химической и строительной промышленности для производства различных веществ:
- масел;
- стеарата кальция;
- солидола;
- огнеупорных материалов;
- гипса;
- высокоглиноземистого цемента;
- силикатного кирпича.
Рис. 3. Цемент, кирпич, гипс получают из оксида кальция.
Что мы узнали?
Оксид кальция или негашёная известь – кристаллическое вещество, бурно реагирующее с водой и образующее гашёную известь. Широко используется в промышленности, в частности пищевой и строительной. Зарегистрирован как пищевая добавка Е529. Имеет высокие температуры плавления и кипения, растворяется только в глицерине. Образуется при сжигании карбоната кальция. Проявляет окислительные свойства, образует соли с оксидами и кислотами, взаимодействует с углеродом и алюминием.
Тест по теме
Оценка доклада
Средняя оценка: 4.7 . Всего получено оценок: 99.
Кальций – элемент 4-го периода и ПА-группы Периодической системы, порядковый номер 20. Электронная формула атома [ 18 Ar]4s 2 , степени окисления +2 и 0. Относится к щелочноземельным металлам. Имеет низкую электроотрицательность (1,04), проявляет металлические (основные) свойства. Образует (как катион) многочисленные соли и бинарные соединения. Многие соли кальция малорастворимы в воде. В природе — шестой по химической распространенности элемент (третий среди металлов), находится в связанном виде. Жизненно важный элемент для всех организмов.Недостаток кальция в почве восполняется внесением известковых удобрений (СаС0 3 , СаО, цианамид кальция CaCN 2 и др.). Кальций, катион кальция и его соединения окрашивают пламя газовой горелки в темно-оранжевый цвет (качественное обнаружение ).
Кальций Са
Серебристо-белый металл, мягкий, пластичный. Во влажном воздухе тускнеет и покрывается пленкой из СаО и Са(ОН) 2 .Весьма реакционноспособный; воспламеняется при нагревании на воздухе, реагирует с водородом, хлором, серой и графитом:
Восстанавливает другие металлы из их оксидов (промышленно важный метод — кальцийтермия ):
Получение кальция в промышленности :
Кальций применяется для удаления примесей неметаллов из металлических сплавов, как компонент легких и антифрикционных сплавов, для выделения редких металлов из их оксидов.
Оксид кальция СаО
Основный оксид. Техническое название негашёная известь. Белый, весьма гигроскопичный. Имеет ионное строение Ca 2+ O 2- . Тугоплавкий, термически устойчивый, летучий при прокаливании. Поглощает влагу и углекислый газ из воздуха. Энергично реагирует с водой (с высоким экзо- эффектом), образует сильно щелочной раствор (возможен осадок гидроксида), процесс называется гашение извести. Реагирует с кислотами, оксидами металлов и неметаллов. Применяется для синтеза других соединений кальция, в производстве Са(ОН) 2 , СаС 2 и минеральных удобрений, как флюс в металлургии, катализатор в органическом синтезе, компонент вяжущих материалов в строительстве.
Уравнения важнейших реакций:
Получение СаО в промышленности — обжиг известняка (900-1200 °С):
СаСО3 = СаО + СО2
Гидроксид кальция Са(ОН) 2
Основный гидроксид. Техническое название гашёная известь. Белый, гигроскопичный. Имеет ионное строение Са 2+ (ОН —) 2 . Разлагается при умеренном нагревании. Поглощает влагу и углекислый газ из воздуха. Малорастворим в холодной воде (образуется щелочной раствор), еще меньше — в кипящей воде. Прозрачный раствор (известковая вода) быстро мутнеет из-за выпадения осадка гидроксида (суспензию называют известковое молоко). Качественная реакция на ион Са 2+ — пропускание углекислого газа через известковую воду с появлением осадка СаС0 3 и переходом его в раствор. Реагирует с кислотами и кислотными оксидами, вступает в реакции ионного обмена. Применяется в производстве стекла, белильной извести, известковых минеральных удобрений, для каустификации соды и умягчения пресной воды, а также для приготовления известковых строительных растворов — тестообразных смесей (песок + гашёная известь + вода), служащих связующим материалом для каменной и кирпичной кладки, отделки (оштукатуривания) стен и других строительных целей. Отвердевание («схватывание») таких растворов обусловлено поглощением углекислого газа из воздуха.
Оксид кальция (е529) – пищевая добавка группы эмульгаторов.
Характеристика
На вид оксид кальция является твердой гигроскопичной массой или порошком белого или серовато-белого цвета без запаха. Добавка хорошо растворяется в глицерине, не растворяется в этаноле, а при взаимодействии с водой образует гашеную известь.
Получение оксида кальция
Получают добавку несколькими способами. Распространено получение оксида кальция при термическом разложении карбоната кальция, известняка, а также при термическом разложении гидроксида кальция и кальциевых солей кислородсодержащих кислот.
Применение оксида кальция
Свойства оксида кальция позволяют применять его в качестве реагента и наполнителя. Используют его в кожевной промышленности, для нейтрализации избыточной кислоты, в нефтеперерабатывающей промышленности при производстве присадок к маслам (сульфатным, фенатным, алкилсалицилатным). В химической промышленности свойства оксида кальция применяют при производстве стеарата кальция.
Добавку е529 в пищевой промышленности применяют в производстве хлебобулочных изделий в качестве улучшителя муки и хлеба (количество добавки регламентировано технологическими инструкциями). Оксид кальция является одним из ингредиентов в комплексных хлебопекарных улучшителях. Для дрожжей добавка является питательной средой. В пищевых хлебопекарных и кондитерских продуктах е529 поддерживает определенный уровень кислотности.
Кроме того, е529 применяют в сахарной промышленности в качестве флокулянта, сорбента, осветляющего и фильтрующего материала. Применяют е529 при производстве пищевых масел в качестве катализатора гидрогенизации. При помощи оксида кальция обрабатывают воду, используемую для производства алкогольных напитков.
Незаменимо данное химическое соединение для нейтрализации кислых сред, в частности при сбросе сточных вод в водоемы. В агрохимии вещество служит для обработки кислых почв, а при производстве пищевой и фармакопейной соли – для очистки рассола от карбонатов кальция и магния. В нефтехимической промышленности оксид кальция применяют при производстве солидолов и тормозных колодок.
Добавляют е529 при изготовлении различных сухих смесей для отделочных работ, а также при производстве эбонита. Часто оксид кальция добавляют в смеси, помогающие в борьбе с вредителями различных сельскохозяйственных культур.
Влияние на организм человека
При работе с оксидом кальция необходимо соблюдать меры безопасности (носить очки и защитные перчатки). В случае попадания химического соединения на кожу или в организм человека возможны следующие последствия: стекловидный отек глаз, краснота глаз, химический ожог, трудно заживающие раны на коже, ожог пищевода или желудка. Возможно возникновение конъюнктивита и дерматита.
В продуктах питания е529 не оказывает негативного влияния на здоровье человека. Установлены четкие нормы, контролирующие количество добавки е529 в продуктах питания, которые гарантируют ее безопасность для человека.
Оксиды – сложные вещества, состоящие из двух элементов, одним из которых является кислород. Оксиды могут быть солеобразующими и несолеобразующими: одним из видов солеобразующих оксидов являются основные оксиды. Чем они отличаются от других видов, и каковы их химические свойства?
Солеобразующие оксиды подразделяются на основные, кислотные и амфотерные оксиды. Если основным оксидам соответствуют основания, то кислотным – кислоты, а амфотерным оксидам соответствуют амфотерные образования. Амфотерными оксидами называют такие соединения, которые в зависимости от условий могут проявлять либо основные, либо кислотные свойства.
Рис. 1. Классификация оксидов.
Физические свойства оксидов очень разнообразны. Они могут быть как газами (CO 2), так и твердыми (Fe 2 O 3) или жидкими веществами (H 2 O).
При этом большинство основных оксидов является твердыми веществами различных цветов.
оксиды, в которых элементы проявляют свою высшую активность называются высшими оксидами. Порядок возрастания кислотных свойств высших оксидов соответствующих элементов в периодах слева направо объясняется постепенным возрастанием положительного заряда ионов этих элементов.
Химические свойства основных оксидов
Основными оксидами называются оксиды, которым соответствуют основания. Например, основным оксидам K 2 O, СaO соответствуют основания KOH, Ca(OH) 2 .
Рис. 2. Основные оксиды и соответствующие им основания.
Основные оксиды образуются типичными металлами, а также металлами переменной валентности в низшей степени окисления (например, CaO, FeO), реагируют с кислотами и кислотными оксидами, образуя при этом соли:
CaO (основной оксид)+CO 2 (кислотный оксид)=СaCO 3 (соль)
FeO (основной оксид)+H 2 SO 4 (кислота)=FeSO 4 (соль)+2H 2 O (вода)
Основные оксиды также взаимодействуют с амфотерными оксидами, в результате чего происходит образование соли, например:
С водой реагируют только оксиды щелочных и щелочно-земельных металлов:
BaO (основной оксид)+H 2 O (вода)=Ba(OH) 2 (основание щелочнозем. металла)
Многие основные оксиды имеют характер восстанавливаться до веществ, состоящих из атомов одного химического элемента:
3CuO+2NH 3 =3Cu+3H 2 O+N 2
При нагревании разлагаются только оксиды ртути и благородных металлов: