Сульфат кальция: способы получения и химические свойства
Сульфат кальция CaSO4 — соль металла кальция и серной кислоты. Белый. Весьма гигроскопичный. При плавлении разлагается. Мало растворяется в воде.
Относительная молекулярная масса Mr = 136,14; относительная плотность для тв. и ж. состояния d = 2,96; tпл = 1450º C (разлагается).
Способ получения
1. В результате взаимодействия хлорида кальция и сульфата калия при 800º С образуется сульфат кальция и хлорид калия:
2. Сульфат магния взаимодействует с перхлоратом кальция с образованием сульфата кальция и перхлората магния:
3. Гидроксид кальция вступает в реакцию с серной кислотой и образует сульфат кальция и воду:
Качественная реакция
Качественная реакция на сульфат кальция — взаимодействие его с хлоридом бария, в результате реакции происходит образование белого осадка , который не растворим в азотной кислоте:
1. При взаимодействии с хлоридом бария , сульфат кальция образует сульфат бария и хлорид кальция:
Химические свойства
1. Сульфат кальция реагирует с простыми веществами :
1.1. Сульфат кальция взаимодействует с углеродом (коксом) при 900º С и образует сульфид кальция, угарный газ или углекислый газ:
CaSO4 + 4C = CaS + 4CO
2. Сульфат кальция вступает в реакцию со многими сложными веществами :
2.1. Сульфат кальция взаимодействует с оксидами :
2.1.1. Сульфат в результате реакции с угарным газом при 600 — 800º С образует сульфид кальция и углекислый газ:
CaSO4 + 4CO = CaS + 4CO2
2.2. Сульфат кальция может реагировать с кислотами :
2.2.1. При взаимодействии с концентрированной серной кислотой сульфат кальция образует гидросульфат кальция:
2.3. Сульфат кальция реагирует с солями :
2.3.1. Сульфат кальция взаимодействует с концентрированным раствором карбоната натрия . При этом образуются карбонат кальция и сульфат натрия:
3. Сульфат кальция разлагается при температуре выше 1450º С, образуя оксид кальция, оксид серы и кислород:
Гидролиз сульфита кальция
CaSO3 — соль образованная сильным основанием и слабой кислотой, поэтому реакция гидролиза протекает по аниону.
Первая стадия (ступень) гидролиза
Полное ионное уравнение
2Ca 2+ + 2SO3 2- + 2HOH ⇄ Ca 2+ + 2HSO3 — + Ca 2+ + 2OH —
Сокращенное (краткое) ионное уравнение
SO3 2- + HOH ⇄ HSO3 — + OH —
Вторая стадия (ступень) гидролиза
Полное ионное уравнение
Ca 2+ + 2HSO3 — + 2HOH ⇄ 2H2SO3 + Ca 2+ + 2OH —
Сокращенное (краткое) ионное уравнение
HSO3 — + HOH ⇄ H2SO3 + OH —
Среда и pH раствора сульфита кальция
В результате гидролиза образовались гидроксид-ионы (OH — ), поэтому раствор имеет щелочную среду (pH > 7).
Реакция взаимодействия CaCl2, H2SO4
Одним из камней преткновения на первых шагах изучения химических закономерностей и основ является написание химических реакций. Поэтому вопросы о взаимодействии CaCl2, H2SO4 встречаются даже не периодически, а систематически. Разберем основные «проблемные» моменты.
Запись молекулярного уравнения
Взаимодействие между хлоридом кальция (соль) и серной кислотой протекает по обменному механизму.
- два соединения на входе (исходные вещества);
- два соединения на выходе (продукты);
- полное отсутствие простых веществ.
Обмениваясь друг с другом реакционными группами, реагенты видоизменяются, а уравнение принимает вид:
CaCl2 + H2SO4 = CaSO4 + 2HCl.
Как видно, два сложных вещества, меняясь ионами, образуют совершенно иные соединения: новую соль (CaSO4) и соляную кислоту (HCl).
Возможность протекания до конца
Ответить на сей вопрос можно запросто, записав для CaCl2, H2SO4 уравнение реакции в молекулярном виде. От вида продуктов и будет всё зависеть. До конца процесс идет в случае образования:
- труднорастворимого вещества (осадка);
- летучего соединения (газа);
- малодиссоциирущего реагента (воды, слабого электролита).
В рассматриваемом для CaCl2, H2SO4 случае среди продуктов реакции имеется сульфат кальция – малорастворимое соединение, выпадающее в осадок, согласно таблице.
Следовательно, обменный процесс пройдет до конца.
Сокращенная ионная форма записи между CaCl2, H2SO4
Расписав все растворимые соединения на ионы и сократив повторяющиеся реакционные группы, получим два искомых уравнения:
- полная ионная форма записи между CaCl2, H2SO4
ca 2+ + 2cl — + 2h + + so4 2- = caso4 + 2h + + 2cl —
- сокращенный вид уравнения
Следует помнить, что на ионы расписываются только растворимые соли, кислоты, основания (это легко определяется по специальным таблицам). Слабые электролиты типа угольной или уксусной кислоты всегда пишутся в молекулярной форме.
Теперь вы знаете, как происходит взаимодействие между хлоридом кальция (соль) и серной кислотой.
http://chemer.ru/services/hydrolysis/salts/CaSO3
http://fb.ru/article/304511/reaktsiya-vzaimodeystviya-cacl-h-so