Какие свойства проявляют оксид и гидроксид кальция

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 14 декабря 2019;
проверки требуют 2 правки.

Гидрокси́д ка́льция (гашёная известь, едкая[2]) — химическое вещество с формулой Ca(OH)2, сильное основание. Представляет собой мелкокристаллический порошок белого цвета, малорастворимый в воде.

Некоторые распространённые названия[править | править код]

Гашёная известь — так как её получают путём «гашения» (то есть взаимодействия с водой) «негашеной» извести (оксида кальция).
Известковое молоко — взвесь (суспензия), образуемая при смешивании избытка гашёной извести с водой. Внешне похожа на молоко.
Известковая вода — прозрачный бесцветный раствор гидроксида кальция, получаемый при фильтровании или отстаивании известкового молока.
Известь-пушонка — при гашении негашёной извести ограниченным количеством воды образуется белый рассыпающийся мелкокристаллический пылевидный порошок.

Получение[править | править код]

Получают путём взаимодействия оксида кальция (негашёной извести) с водой (процесс получил название «гашение извести»):

Эта реакция сильно экзотермическая, происходит с выделением 16 ккал на моль (67 кДж на моль).

Физические свойства[править | править код]

Растворимость гидроксида кальция в воде при разных температурах

Температура, °C	Растворимость, г Ca(OH)2/100 г H2O
	0,173
20	0,166
50	0,13
100	0,08

По внешнему виду представляет собой белый порошок, малорастворимый в воде. Растворимость в воде падает с ростом температуры.

При нагреве вещества до температуры 512 °C парциальное давление водяного пара, находящегося в равновесии с гидроксидом кальция становится равным атмосферному давлению (101,325 кПа) и гидроксид кальция начинает терять воду, превращаясь в оксид кальция, при температуре 600 °C процесс потери воды практически полностью завершается[3]:

Кристаллизуется в гексагональной кристаллической структуре.

Химические свойства[править | править код]

Гидроксид кальция является довольно сильным основанием, из-за чего водный раствор имеет сильнощелочную реакцию.

Как и все основания, реагирует с кислотами; как щелочь участвует в реакциях нейтрализации кислот (см. реакция нейтрализации) с образованием соответствующих солей кальция, например:

Реакцией нейтрализации обусловлено постепенное помутнение раствора гидроксида кальция при стоянии на воздухе, так как гидроксид кальция, взаимодействует с поглощённым из воздуха углекислым газом, как и растворы других сильных оснований, эта же реакция происходит при пропускании углекислого газа через известковую воду, — реакции качественного анализа на углекислый газ:

При дальнейшем пропускании углекислого газа через известковую воду раствор снова становится прозрачным, так как при этом образуется кислая соль — гидрокарбонат кальция, имеющий более высокую растворимость в воде, причём при нагревании раствора гидрокарбоната кальция он снова разлагается с выделением углекислого газа и при этом выпадает осадок карбоната кальция:

Гидроксид кальция реагирует с оксидом углерода при температуре около 400 °C:

Реагирует с некоторыми солями, но реакция происходит только в том случае, если в результате реакции одно из образующихся веществ плохо растворимое и выпадает в осадок, например:

Применение[править | править код]

Известковое молоко применяется при побелке стен, заборов, стволов деревьев.
Для приготовления известкового строительного раствора. Гашёная известь применялась для строительной каменной кладки с древних времён. Такой строительный раствор обычно состоит по массе из одной части гашёной извести и трёх-четырёх частей кварцевого песка. В смесь добавляют воду до получения густой массы. В смеси происходит химическая реакция компонентов с образованием силикатов кальция, в этой реакции выделяется вода. Это является недостатком такого раствора, так как в помещениях, построенных с применением такого раствора, долгое время сохраняется повышенная влажность. В том числе поэтому в современном строительстве цемент практически полностью вытеснил гашёную известь как связующее в строительных растворах.
Для приготовления силикатного бетона и силикатного кирпича. Состав силикатного бетона аналогичен составу известкового строительного раствора, однако его отвердевание происходит на несколько порядков быстрее, так как смесь гашёной извести и кварцевого песка обрабатывают перегретым (174—197 °C) водяным паром в автоклаве при повышенном давлении 9—15 атмосфер.
Для устранения карбонатной жёсткости воды (умягчение воды)[4].
Для производства хлорной извести.
Для производства известковых удобрений и снижения кислотности кислых почв.
В производстве методом каустификации соды и поташа.
При дублении кож.
Для получения других соединений кальция, нейтрализация кислых растворов (в том числе сточных вод производств), получение органических кислот и проч.
В пищевой промышленности зарегистрирован в качестве пищевой добавки E526.
Как реактив качественной реакции на углекислый газ.
Известковое молоко — суспензия гидроксида кальция в воде используется для рафинирования сахара в сахарном производстве.
В Латинской Америке в известковом молоке отваривают зёрна кукурузы для размягчения мякины, активизации клейковины и улучшения перевариваемости — т. н. «никстамализация».
Для приготовления смесей для борьбы с болезнями и вредителями растений, например, входит в состав классического фунгицида — бордоской жидкости.
В стоматологии для дезинфекции корневых каналов зубов.
В электротехнике — при устройстве заземления в грунтах с высоким электрическим сопротивлением — в качестве добавки в грунт, для снижения удельного электрического сопротивления грунта.

Примечания[править | править код]

Источники и литература[править | править код]

Монастырев А. Производство цемента, извести. — М., 2007.
Штарк Йохан, Вихт Бернд. Цемент и известь / пер. с нем. — Киев, 2008.

Ссылки[править | править код]

Крупский А. К., Менделеев Д. И. Известь, в технике // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.

Источник

Гидроксид кальция, характеристика, свойства и получение, химические реакции.

Гидроксид кальция – неорганическое вещество, имеет химическую формулу Ca(OH)2.

Краткая характеристика гидроксида кальция

Физические свойства гидроксида кальция

Получение гидроксида кальция

Химические свойства гидроксида кальция

Химические реакции гидроксида кальция

Применение и использование гидроксида кальция

Краткая характеристика гидроксида кальция:

Гидроксид кальция – неорганическое вещество белого цвета.

Химическая формула гидроксида кальция Ca(OH)2.

Малорастворим в воде. Не растворим в ацетоне, диэтиловом эфире, этаноле.

Является сильным основанием.

Гидроксид кальция Ca(OH)2 именуется также гашёной известью, т.к. образуется при гашении оксида кальция CaO водой (его реакции с водой). Раствор, образующийся в результате смешения избытков гашеной извести и воды, называется известковым молоком (т.к. по своему внешнему виду он напоминает молоко). При фильтрации известкового молока образуется прозрачная жидкость, носящая название известковой воды.

Соответственно негашёной известью называется оксид кальция CaO.

Гидроксид кальция используется в пищевой промышленности в качестве пищевой добавки Е526.

Физические свойства гидроксида кальция:

Наименование параметра:	Значение:
Химическая формула	Ca(OH)2
Синонимы и названия иностранном языке	calcium hydroxide (англ.) известь гашенная (рус.) портландит (рус.)
Тип вещества	неорганическое
Внешний вид	белые гексагональные кристаллы
Цвет	белый
Вкус	жгучий
Запах	—*
Агрегатное состояние (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.)	твердое вещество
Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при 20 °C), кг/м3	2211
Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при 20 °C), г/см3	2,211
Температура разложения, °C	580
Молярная масса, г/моль	74,093
Растворимость в воде (20 oС), г/100 г	0,16

* Примечание:

— нет данных.

Получение гидроксида кальция:

Гидроксид кальция получают в результате следующих химических реакций:

1. в результате взаимодействия оксида кальция и воды:

CaO + H2O → Ca(OH)2.

Реакция получила название «гашение извести». Данная реакция сильно экзотермическая. Сопровождается сильным выделением тепла.

2. в результате взаимодействия кальция и воды:

Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2.

Реакция протекает при комнатной температуре.

3. в результате взаимодействия пероксида кальция и воды:

2CaO2 + 2H2O → 2Ca(OH)2 + O2 (t°).

Реакция протекает при кипении.

4. в результате взаимодействия бромида кальция и воды:

CaBr2 + 2H2O → Ca(OH)2 + 2HBr (t = 180-200 °С).

5. в результате взаимодействия йодида кальция и воды:

CaI2 + 2H2O → Ca(OH)2 + 2HI (t > 200 °С).

6. в результате взаимодействия хлорида кальция и гидроксида натрия:

CaCl2 + 2NaOH → Ca(OH)2 + 2NaCl.

В ходе реакции используется концентрированный раствор гидроксида натрия.

7. в результате взаимодействия нитрата кальция и гидроксида натрия:

Ca(NO3)2 + 2NaOH → Ca(OH)2 + 2NaNO3.

В ходе реакции используется концентрированный раствор гидроксида натрия.

Химические свойства гидроксида кальция. Химические реакции гидроксида кальция:

Гидроксид кальция является основным основанием, т. е. обладает основными свойствами.

Гидроксид кальция – сильное малорастворимое основание.

Химические свойства гидроксида кальция аналогичны свойствам гидроксидов других основных металлов. Поэтому для него характерны следующие химические реакции:

1. реакция гидроксида кальция и оксида кремния:

SiO2 + Ca(OH)2 → CaSiO3 + H2O (t°).

В результате реакции образуются метасиликат кальция и вода. Реакция происходит при сплавлении реакционной смеси.

2. реакция гидроксида кальция и оксида углерода (II):

Ca(OH)2 + CO → CaCO3 + H2 (t = 400 °C).

В результате реакции образуются карбонат кальция и водород.

3. реакция гидроксида кальция и оксида углерода (IV):

Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O.

В результате реакции образуются карбонат кальция и вода.

4. реакция гидроксида кальция и оксида серы (IV):

Ca(OH)2 + 2SO2 → Ca(HSO3)2,

Ca(OH)2 + SO2 → CaSO3 + H2O (t°).

В результате реакции образуются в первом случае – гидросульфит кальция, во втором – сульфит кальция и вода. Гидроксид кальция в ходе первой реакции используется в виде суспензии. В ходе второй реакции диоксид серы пропускается через суспензию гидроксида кальция. Вторая реакция протекает при кипении.

5. реакция гидроксида кальция и оксида серы (VI):

Ca(OH)2 + SO3 → CaSO4 + H2O.

В результате реакции образуются сульфат кальция и вода.

6. реакция гидроксида кальция и оксида молибдена:

Ca(OH)2 + MoO2 → CaMoO3 + H2O (t°).

В результате реакции образуются молибдат кальция и вода.

7. реакция гидроксида кальция и гидроксида алюминия:

Ca(OH)2 + 2Al(OH)3 → Ca[Al(OH)4]2.

В результате реакции образуется тетрагидроксоалюминат кальция.

8. реакция гидроксида кальция и угольной кислоты:

H2CO3 + Ca(OH)2 → CaCO3 + 2H2O.

В результате реакции образуются карбонат кальция и вода.

9. реакция гидроксида кальция и ортофосфорной кислоты:

Ca(OH)2 + H3PO4 → CaHPO4 + 2H2O.

В результате реакции образуются гидроортофосфат кальция и вода. В ходе реакции используется концентрированная ортофосфорная кислота.

10. реакция гидроксида кальция с азотной кислотой:

Ca(OH)2 + 2HNO3 → Ca(NO3)2 + 2H2O.

В результате реакции образуются нитрат кальция и вода.

Аналогично проходят реакции гидроксида кальция и с другими кислотами.

11. реакция гидроксида кальция и фтороводорода:

Ca(OH)2 + 2HF → CaF2 + 2H2O.

В результате реакции образуются фторид кальция и вода.

12. реакция гидроксида кальция и бромоводорода:

Ca(OH)2 + 2HBr → CaBr2 + 2H2O.

В результате реакции образуются бромид кальция и вода.

13. реакция гидроксида кальция и йодоводорода:

Ca(OH)2 + 2HI → CaI2 + 2H2O.

В результате реакции образуются йодид кальция и вода.

14. реакция гидроксида кальция и пероксида водорода:

Ca(OH)2 + H2O2 → CaO2 + 2H2O (t = 40-50 °C).

В результате реакции образуются пероксид кальция и вода.

15. реакция гидроксида кальция и сульфата магния:

MgSO4 + Ca(OH)2 → Mg(OH)2 + CaSO4.

В результате реакции образуются гидроксид магния и сульфат кальция. Данная реакция представляет собой химический метод смягчения воды.

16. реакция гидроксида кальция и хлорида магния:

MgCl2 + Ca(OH)2 → Mg(OH)2 + CaCl2.

В результате реакции образуются гидроксид магния и хлорид кальция. В ходе реакции используется насыщенный раствор гидроксида кальция.

17. реакция гидроксида кальция и карбоната натрия:

Na2CO3 + Ca(OH)2 → CaCO3 + 2NaOH.

В результате реакции образуются гидроксид натрия и карбонат кальция. Равновесие реакции смещено в сторону образования NaOH за счет плохой растворимости CaCO3. Данная реакция именуется также каустификацией соды и представляет собой метод получения гидроксида натрия.

18. реакция гидроксида кальция и карбоната калия:

K2CO3 + Ca(OH)2 → CaCO3 + 2KOH (t°).

В результате реакции образуются гидроксид калия и карбонат кальция. В ходе реакции используется насыщенный раствор гидроксида кальция. Реакция протекает при кипячении карбоната калия в известковом молоке.

19. реакция гидроксида кальция и карбоната лития:

Li2CO3 + Ca(OH)2 → 2LiOH + CaCO3 (t < 600 °C)

В результате реакции образуются гидроксид лития и карбонат кальция.

20. реакция гидроксида кальция и карбоната магния:

MgCO3 + Ca(OH)2 → Mg(OH)2 + CaCO3.

В результате реакции образуются гидроксид магния и карбонат кальция.

21. реакция гидроксида кальция и сульфита натрия:

Na2SO3 + Ca(OH)2 → 2NaOH + CaSO3.

В результате реакции образуются гидроксид натрия и сульфит кальция.

22. реакция термического разложения гидроксида кальция:

Ca(OH)2 → CaO + H2O (t = 580 °C).

В результате реакции образуются оксид кальция и вода.

Применение и использование гидроксида кальция:

Гидроксид кальция используется во множестве отраслей промышленности и для бытовых нужд:

– в строительстве и производстве строительных материалов для приготовления известкового строительного раствора, производства силикатного бетона и силикатного кирпича. При этом известковый строительный раствор обычно состоит по массе из 1 части гашёной извести и 3-4 частей кварцевого песка. В смесь добавляют воду до получения густой массы. В смеси протекает химическая реакция компонентов с образованием силикатов кальция и воды. Состав силикатного бетона и силикатного кирпича аналогичен;

– для производства известковых удобрений и снижения кислотности кислых почв;

– для умягчения воды (устранения карбонатной жесткости);

– в химической промышленности для производства хлорной извести, производства методом каустификации соды (карбоната натрия) и поташа (карбоната калия), а также получения других соединений кальция, органических кислот и пр.;

– в сахарном производстве используется известковое молоко для рафинирования сахара;

– в пищевой промышленности в качестве пищевой добавки E526 как регулятор уровня pH, уплотнитель пищевых волокон;

– при дублении кож;

– в стоматологии.

карта сайта

гидроксид кальция реагирует кислота 1 2 3 4 5 вода
уравнение реакций соединения реакции масса взаимодействие гидроксида кальция

Коэффициент востребованности
6 609

Источник

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 14 января 2018;
проверки требует 31 правка.

Окси́д ка́льция (окись кальция, негашёная и́звесть) — белое кристаллическое вещество, формула CaO.

Негашёная известь и продукт её взаимодействия с водой — Ca(OH)2 (гашёная известь, или «пушонка») находят обширное использование в строительном деле.

Получение[править | править код]

В промышленности оксид кальция получают термическим разложением известняка (карбоната кальция):

Также оксид кальция можно получить при взаимодействии простых веществ, на практике в виде корки на металле:

или при термическом разложении гидроксида кальция и кальциевых солей некоторых кислородсодержащих кислот:

Физические свойства[править | править код]

Оксид кальция — белое кристаллическое вещество, кристаллизующееся в кубической кристаллической решётке, по типу хлорида натрия.

Химические свойства[править | править код]

Оксид кальция относится к основным оксидам. Энергично взаимодействует с водой с выделением тепла и образованием гидроксида кальция, насыщенный раствор которого является сильным основанием:

+ 63,7 кДж/моль.

При температуре выше 580 °C [источник не указан 848 дней] эта реакция обратима.

Как основный оксид реагирует с кислотными оксидами и кислотами, образуя соли:

При нагревании с углеродом в высокотемпературной печи или электрической дуге образует карбид кальция (используемый для получения ацетилена):

Несмотря на массовое промышленное производство ацетилена более эффективными способами, эта реакция сохраняет небольшое практическое значение, так как карбид кальция является удобным источником ацетилена в лабораторной практике и в аппаратах для сварочных работ.

Применение[править | править код]

В настоящее время в основном используются в производстве строительных материалов, высокоглиноземистого цемента, силикатного кирпича и т.д.

До второй половины XX века известь широко использовали в качестве строительной побелки — прокаленный мел или известняк (оксид кальция) при смешивании с водой образует ярко-белую гашеную известь (Ca(OH)2), обладающую хорошими адгезионными свойствами к различным поверхностям. Далее известь медленно поглощает из воздуха углекислый газ, покрываясь коркой карбоната кальция. В настоящее время известковый раствор при строительстве жилых домов практически не применяется в виду значительной гигроскопичности (склонности поддерживать высокую влажность, провоцирующую рост плесени) и сложности производства работ, уступив место более эффективным материалам.

В лабораторной практике оксид кальция используется как дешевый и эффективный агент для осушения растворителей и жидких веществ.

В пищевой промышленности зарегистрирован в качестве пищевой добавки E-529.

В промышленности водный раствор используют в одном из способов удаления диоксида серы из дымовых газов. В результате реакции гашеной извести Са(OH)2 и диоксида серы получается осадок сульфита кальция СаSO3. В настоящее время вытеснен современными абсорберами на основе четвертичных аммонийных соединений, способных обратимо связывать SO2 и CO2.

Использовался в «саморазогревающейся» посуде. Оксид кальция, помещенный между двух стенок емкости, при прокалывании капсулы с водой реагирует с ней с выделением тепла.

Безопасность[править | править код]

Оксид кальция относится к высокоопасным веществам. (Класс опасности 2). Это едкое вещество, особенно опасен при смешивании с водой.

В виде пыли или капель взвеси раздражают слизистые, вызывая чихание и кашель.

Действие CaO, подобно действию щелочи, состоит в омылении жиров, поглощении из кожи влаги, растворении белков, раздражении и прижигании тканей.

Сильно действует на слизистую глаз. На слизистой рта и носа наблюдаются поверхностные изъязвления; иногда прободение носовой перегородки.

Страдают также глубокие дыхательные пути.

Примечания[править | править код]

Литература[править | править код]

Крупский А. К., Менделеев Д. И. Известь, в технике // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
Монастырев А. Производство цемента, извести. Москва, 2007.
Штарк Йохан, Вихт Бернд. Цемент и известь (перевод с немецкого). Киев, 2008.
Осин Б.В. Негашеная известь как новое вяжущее вещество. Москва, 1954

Источник