Ca oh 2 t уравнение

Гидроксид кальция: способы получения и химические свойства

Гидроксид кальция Ca(OH)₂ — неорганическое соединение. Белый, при нагревании разлагается без плавления. Проявляет основные свойства.

Относительная молекулярная масса M_r = 74,09; относительная плотность для тв. и ж. состояния d = 2,08.

Способы получения

1. Гидроксид кальция получают в результате взаимодействия гидрида кальция и воды , на выходе образуется водород и гидроксид кальция :

2 . При взаимодействии кальция с водой при комнатной температуре образуется гидроксид кальция и водород:

3. Оксид кальция при взаимодействии с водой при комнатой температуре образует гидроксид кальция:

Качественная реакция

Качественная реакция на гидроксид кальция — окрашивание фенолфталеина в малиновый цвет .

Химические свойства

1. Гидроксид кальция вступает в реакцию с простыми веществами :

1.1. Холодный гидроксид кальция (суспензия) взаимодействует с хлором и образует гипохлорит кальция, хлорид кальция и воду:

если с хлором реагирует горячий гидроксид кальция (суспензия), то в итоге образуется хлорат кальция, хлорид кальция и вода:

2. Гидроксид кальция взаимодействует со сложными веществами :

2.1. Гидроксид кальция реагирует с кислотами:

2.1.1. В результате реакции между гидроксидом кальция и разбавленной соляной кислотой образуется хлорид кальция и вода:

2.1.2. Гидроксид кальция взаимодействует с серной кислотой, образуя сульфат кальция и воду:

2.1.3. В результате взаимодействия гидроксида кальция и разбавленной фосфорной кислоты образуется фосфат кальция и вода:

если с гидроксидом кальция будет взаимодействовать концентрированная фосфорная кислота , то в результате реакции образуется гидрофосфат кальция и вода:

2.1.4. С гидроксидом кальция реагирует сероводородная кислота , образуя гидросульфид кальция и воду:

2.2. Гидроксид кальция взаимодействует с оксидами:

2.2.1. В результате взаимодействия гидроксида кальция и углекислого газа образуется карбонат кальция и вода:

если с углекислым газом реагирует карбонат кальция в виде суспензии, то образуется гидрокарбонат кальция в растворе:

2.2.2. Гидроксид кальция вступает в реакцию с оксидом серы (IV) , образуя на выходе сульфит кальция и воду:

если с оксидом серы (IV) взаимодействует гидроксид кальция в виде суспензии, то на выходе происходит образование гидросульфита кальция в растворе:

2.4. Гидроксид кальция реагирует с солями :

2.4.1. Гидроксид кальция (суспензия) взаимодействует с холодным гипохлоритом натрия , образуя гипохлорит кальция и гидроксид натрия:

Ca(OH)₂ + 2NaClO = Ca(ClO)₂↓ + 2NaOH

2.5. Гидроксид кальция взаимодействует с пероксидом водорода при 40 — 50º С с образованием пероксида кальция и воды:

3. Гидроксид кальция разлагается при температуре 520 — 580º С, образуя на выходе оксид кальция и воду:

Гидроксид кальция (Ca (OH) 2): структура, свойства, производство, применение

Гидроксид кальция (Ca (OH) 2): структура, свойства, производство, применение — Наука

Содержание:

В гидроксид кальция представляет собой неорганическое соединение, химическая формула которого Ca (OH)₂. Это белый порошок, который использовался в течение тысяч лет, за это время он заработал несколько традиционных имен или прозвищ; Среди них можно назвать гашеную, мертвую, химическую, гашеную или мелкую известь.

В природе он доступен в виде редкого минерала того же цвета под названием портландит. Из-за этого Ca (OH)₂ Его получают не напрямую из этого минерала, а в результате термической обработки с последующей гидратацией известняка. Из этого получается известь CaO, которую затем гасят или гидратируют с получением Ca (OH).₂.

Са (ОН)₂ это относительно слабая основа в воде, так как она плохо растворяется в горячей воде; но его растворимость увеличивается в холодной воде, потому что его гидратация экзотермична. Однако его основность по-прежнему является причиной осторожности при обращении с ним, так как он может вызвать ожог любой части тела.

Он используется в качестве регулятора pH для различных материалов или продуктов, а также является хорошим источником кальция в отношении его массы. Он находит применение в бумажной промышленности, при дезинфекции сточных вод, в продуктах для депиляции, в продуктах питания из кукурузной муки.

Тем не менее, его наиболее часто применяли в качестве строительного материала, поскольку известь гидратируется при смешивании с другими ингредиентами в штукатурке или растворе. В этих затвердевших смесях Ca (OH)₂ Он поглощает углекислый газ из воздуха, чтобы консолидировать кристаллы песка вместе с кристаллами, образованными из карбоната кальция.

В настоящее время все еще проводятся исследования с целью разработки лучших строительных материалов, содержащих Ca (OH).₂ непосредственно в его составе в виде наночастиц.

Состав

Кристалл и его ионы

На верхнем изображении мы видим ионы, которые составляют гидроксид кальция. Его та же формула Ca (OH)₂ указывает, что для каждого катиона Ca 2+ есть два аниона ОН – которые взаимодействуют с ним посредством электростатического притяжения. В результате оба иона образуют кристалл с гексагональной структурой.

В таких гексагональных кристаллах Ca (OH)₂ ионы расположены очень близко друг к другу, что создает впечатление полимерной структуры; хотя формальной ковалентной связи Ca-O нет, все же учитывая заметную разницу в электроотрицательности между двумя элементами.

Структура порождает октаэдры CaO₆, то есть Ca 2+ взаимодействует с шестью ОН – (AC 2+ -ОЙ – ).

Ряд этих октаэдров составляет слой кристалла, который может взаимодействовать с другим посредством водородных связей, которые поддерживают их межмолекулярную связь; однако это взаимодействие исчезает при температуре 580 ºC, когда Ca (OH) дегидратируется.₂ к CaO.

Что касается высокого давления, то в этом отношении мало информации, хотя исследования показали, что при давлении 6 ГПа гексагональный кристалл претерпевает переход из гексагональной в моноклинную фазу; а вместе с тем деформация октаэдров CaO₆ и его слои.

Морфология

Кристаллы Са (ОН)₂ Они шестиугольные, но это не препятствие для их принятия какой-либо морфологии. Некоторые из этих структур (например, пряди, хлопья или камни) более пористые, чем другие, прочные или плоские, что напрямую влияет на их конечное применение.

Таким образом, использование кристаллов минерального портландита — это не то же самое, что их синтез так, чтобы они состояли из наночастиц с соблюдением нескольких строгих параметров; такие как степень гидратации, используемая концентрация CaO и время, в течение которого кристалл может расти.

Свойства

Внешность

Белое порошкообразное вещество без запаха с горьким вкусом.

Молярная масса

Температура плавления

580 ° С. При этой температуре он разлагается, выделяя воду, поэтому никогда не испаряется:

Плотность

pH

Его насыщенный водный раствор имеет pH 12,4 при 25 ° C.

Растворимость воды

Растворимость Ca (OH)₂ в воде он уменьшается с повышением температуры. Например, при 0ºC его растворимость составляет 1,89 г / л; при 20ºC и 100ºC они составляют 1,73 г / л и 0,66 г / л соответственно.

Это указывает на термодинамический факт: гидратация Ca (OH)₂ является экзотермическим, поэтому согласно принципу Ле Шателье уравнение будет выглядеть следующим образом:

Са (ОН)₂ Ca 2+ + 2OH – + Q

Где Q — выделенное тепло. Чем горячее вода, тем больше будет равновесие влево; то есть меньше Ca (OH) будет растворяться₂. Именно по этой причине в холодной воде растворяется намного больше, чем в кипящей.

С другой стороны, указанная растворимость увеличивается, если pH становится кислым из-за нейтрализации ионов ОН. – и смещению переднего равновесия вправо. При этом выделяется даже больше тепла, чем в нейтральной воде. Помимо кислых водных растворов, Ca (OH)₂ он также растворим в глицерине.

K_пс

5,5·10 -6 . Это значение считается небольшим и соответствует низкой растворимости Ca (OH).₂ в воде (баланс выше).

Показатель преломления

Стабильность

Са (ОН)₂ остается стабильным, пока не подвергается воздействию CO₂ из воздуха, так как он поглощает его и образует карбонат кальция, CaCO₃. Поэтому он начинает превращаться в твердую смесь кристаллов Ca (OH).₂-Вор₃, где присутствуют анионы CO₃ 2- конкурируя с ОН – взаимодействовать с Ca 2+ :

Собственно, по этой причине концентрированные растворы Ca (OH)₂ они становятся молочными, так как появляется взвесь частиц CaCO₃.

Получение

Са (ОН)₂ Его получают в промышленных масштабах путем реакции извести, CaO, с двух-трехкратным избытком воды:

Однако в процессе может происходить карбонизация Ca (OH).₂, как описано выше.

Другие методы его получения — использование растворимых солей кальция, таких как CaCl.₂ или Ca (NO₃)₂, и подщелачивают их NaOH, так что Ca (OH) осаждается₂. Контролируя такие параметры, как объем воды, температура, pH, растворитель, степень карбонизации, время созревания и т.д., можно синтезировать наночастицы с различной морфологией.

Его также можно получить, выбрав натуральное и возобновляемое сырье или промышленные отходы, богатые кальцием, которые при нагревании и их зола будут состоять из извести; и отсюда снова можно получить Ca (OH)₂ за счет гидратации этой золы без необходимости тратить известняк, CaCO₃.

Например, для этой цели использовался жмых агавы, придавая добавленную стоимость отходам производства текилы.

Приложения

Переработка пищевых продуктов

Гидроксид кальция присутствует во многих продуктах на некоторых этапах их приготовления. Например, соленые огурцы, такие как корнишоны, опускают в водный раствор того же самого, чтобы сделать их более хрустящими, когда они залиты уксусом. Это потому, что белки на его поверхности поглощают кальций из окружающей среды.

То же самое происходит с кукурузными зернами перед их превращением в муку, так как это помогает им выделять витамин B.₃ (ниацин) и облегчает измельчение. Кальций, который он обеспечивает, также используется для повышения питательной ценности некоторых соков.

Са (ОН)₂ Он также может заменить разрыхлитель в некоторых рецептах хлеба и осветлить растворы сахара, полученные из сахарного тростника и свеклы.

Дезинфицирующее средство для сточных вод

Очищающее действие Ca (OH)₂ Это потому, что он действует как флокулирующий агент; то есть он увеличивает размер взвешенных частиц до тех пор, пока они не образуют хлопья, которые позже оседают или могут быть отфильтрованы.

Это свойство использовалось для дезинфекции сточных вод, дестабилизации их неприятных коллоидов для обзора (и запаха) зрителей.

Бумажная промышленность

Са (ОН)₂ Он используется в процессе Kraft для регенерации NaOH, используемого для обработки древесины.

Поглотитель газа

Са (ОН)₂ используется для удаления CO₂ закрытых пространств или в среде, где их присутствие контрпродуктивно.

Личная гигиена

Ca (OH) в составах кремов для депиляции₂ Он негласно обнаружен, поскольку его основность способствует ослаблению кератина волос, и, таким образом, их легче удалить.

строительство

Са (ОН)₂ Он присутствует с незапамятных времен, объединяя массы штукатурки и раствора, которые использовались при строительстве египетских архитектурных сооружений, таких как пирамиды; также здания, мавзолеи, стены, лестницы, полы, опоры и даже для восстановления стоматологического цемента.

Его общеукрепляющее действие связано с тем, что при «вдыхании» CO₂, образующиеся кристаллы CaCO₃ в конечном итоге они в большей степени интегрируют пески и другие компоненты таких смесей.

Риски и побочные эффекты

Са (ОН)₂ Это не сильноосновное твердое вещество по сравнению с другими гидроксидами, хотя в большей степени, чем Mg (OH).₂. Даже в этом случае, несмотря на то, что он не является реактивным или легковоспламеняющимся, его основность все еще достаточно агрессивна, чтобы вызвать легкие ожоги.

Поэтому с ним нужно обращаться с уважением, так как он способен раздражать глаза, язык и легкие, а также вызывать другие заболевания, такие как потеря зрения, сильное защелачивание крови, кожная сыпь, рвота и боль в горле. .

Ссылки

1. Шивер и Аткинс. (2008). Неорганическая химия. (Четвертый выпуск). Мак Гроу Хилл.
2. Википедия. (2019). Гидроксид кальция. Получено с: en.wikipedia.org
3. Чавес Герреро и др. (2016). Синтез и характеристика гидроксида кальция, полученного из жмыха агавы, и исследование его антибактериальной активности. Получено с: scielo.org.mx
4. Рико Иидзука, Такехико Яги, Кадзуки Комацу, Хиротада Гото, Таку Цутия, Кейджи Кусаба, Хироюки Каги. (2013). Кристаллическая структура фазы высокого давления гидроксида кальция, портландита: исследование порошка in situ и рентгеноструктурного анализа монокристаллов. Американский минералог; 98 (8-9): 1421–1428. DOI: doi.org/10.2138/am.2013.4386
5. Ганс Лоннингер. (05 июня 2019 г.). Гидроксид кальция. Химия LibreTexts. Получено с: chem.libretexts.org
6. Aniruddha S. et al. (2015). Синтез нано-гидроксида кальция в водной среде. Американское керамическое общество. doi.org/10.1111/jace.14023
7. Карли Вандергрендт. (12 апреля 2018 г.). Как гидроксид кальция используется в продуктах питания и насколько он безопасен? Получено с: healthline.com
8. Брайан Клегг. (26 мая 2015 г.). Гидроксид кальция. Получено с: chemistryworld.com

9 занятий для детей с синдромом Аспергера (рабочие эмоции)

Гидроксид кальция

Средняя оценка: 4.3

Всего получено оценок: 80.

Средняя оценка: 4.3

Всего получено оценок: 80.

Гидроксид кальция – химическое вещество имеющее сильное основание. Каковы его особенности и химические свойства рассмотрим в данной статье.

Характеристика гидроксида кальция

Кристаллический гидроксид кальция – это порошок белого цвета, который разлагается при нагревании, но практически нерастворимый в воде. Формула гидроксида кальция – Ca(OH)₂ . В ионном виде уравнение образования гидроксида кальция выглядит так:

Рис. 1. Уравнение образование гидроксида кальция.

Молярная масса гидроксида кальция составляет 74.09 г/моль. Это значит, что 74,09 г/моль количества вещества гидроксида кальция содержат 6,02*10^23 атомов или молекул этого вещества.

Гидроксид кальция используется для побелки в строительстве, дезинфекции стволов деревьев, в сахарной промышленности, для дублении кож, для получения хлорной извести. Тестообразная смесь гашеной извести с цементом и песком используется в строительстве.

Рис. 2. Гидроксид кальция.

Химические свойства гидроксида кальция

Гидроксид кальция, как и все основания, вступает в реакцию с кислотами:

Гидроксид кальция также способен образовывать соединения с углекислым газом. Раствор этого вещества на воздухе становится мутным, так как гидроксид кальция, подобно другим сильным основаниям, взаимодействует с растворенным в воде углекислым газом:

При нагревании до 400 градусов гидроксид кальция вступает в реакцию с оксидом углерода:

Гидроксид кальция может взаимодействовать с солями, в результате чего образуется осадок:

При температуре 520-580 градусов гидроксид кальция подвержен реакции разложения. В результате образуются оксид кальция и вода:

Рис. 3. Гашеная известь.

Что мы узнали?

Гидроксид кальция – сильное основание, малорастворимое в воде. Как и любой химический элемент он обладает рядом свойств т способен вступать в реакцию с углекислым газом, солями, а также разлагается при высокой температуре. Гидроксид кальция используют в строительстве и промышленности.