Гидроксид кальция
Характеристики и физические свойства гидроксида кальция
Он плохо растворяется в воде (образуется разбавленный щелочной раствор).
Гидроксид кальция – сильное основание, малорастворимое в воде; 1 л воды растворяет при 20oС всего 1,56 г Ca(OH)2. Насыщенный раствор гидроксида кальция называется известковой водой и имеет щелочную реакцию. На воздухе известковая вода быстро становится мутной вследствие поглощения ею диоксида углерода и образования нерастворимого карбоната кальция.
Рис. 1. Гидроксид кальция. Внешний вид.
Основные характеристики гидроксида кальция приведены в таблице ниже:
|
Молекулярная формула |
Ca(OH)2 |
|
Молярная масса, г/моль |
74 |
|
Плотность, г/см3 |
2,211 |
|
Температура плавления, oС |
512 |
|
Растворимость в воде (20oС), г/100 мл |
0,185 |
Получение гидроксида кальция
Если облить жженую известь (оксид кальция) водой, то вода впитывается пористыми кусками извести и реагирует с ней с выделением значительного количества теплоты. При этом часть воды превращается в пар, а куски извести рассыпаются в рыхлую массу гидроксида кальция:
CaO + H2O = Ca(OH)2 + 65 kJ.
Химические свойства гидроксида кальция
Гидроксид кальция проявляет основные свойства, т.е. реагирует с неметаллами (1, 2), кислотными оксидами (3, 4), кислотами (5, 6) и солями (7):
2Ca(OH)2 + 2Cl2 = Ca(ClO)2 + CaCl2 + 2H2O (1);
3Ca(OH)2 + 6H2O + 2P4 = 3Ca(PH2O2)2 + 2PH3↑ (2);
Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3↓ + H2O (3);
Ca(OH)2 + SO2 = CaSO3↓ + H2O (4);
Ca(OH)2 + 2HCldilute = CaCl2 + 2H2O (5);
Ca(OH)2 + H2SO4 (conc) = CaSO4↓ + 2H2O (6);
Ca(OH)2 + 2NaClO = Ca(ClO)2↓ + 2NaOH (7).
При нагревании гидроксида кальция до температуры 520 – 580oС он разлагается:
Ca(OH)2 = CaO + H2O.
Применение гидроксида кальция
Гидроксид кальция используют в строительном деле. Смесь его с песком и водой называется известковым раствором и служит для скрепления кирпичей при кладке стен. Гидроксид кальция применяют также в качестве штукатурки. Его затвердевание происходит сначала из-за испарения воды, а затем в результате поглощения гашеной известью диоксида углерода из воздуха и образования карбоната кальция.
Примеры решения задач
| Задание | Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:
Ca → Ca(OH)2 → CaCO3→Ca(HCO3)2. |
| Ответ | Растворив кальций в воде можно получить мутный раствор соединения известного под названием «известковое молоко» — гидроксида кальция:
Ca+ 2H2O→ Ca(OH)2 + H2↑. Пропустив через раствор гидроксида кальция углекислый газ получаем карбонат кальция: 2Ca(OH)2 + CO2→ CaCO3 + H2O. Добавив к карбонату кальция воды и продолжая пропускать через данную смесь углекислый газ получаем гидрокарбонат кальция: CaCO3+ H2O + CO2→ Ca(HCO3)2. |
| Задание | Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:
Ca → CaH2 → Ca(OH)2 → Ca(NO3)2. |
| Ответ | При нагревании кальций вступает в реакцию взаимодействия с водородом с образованием гидрида кальция:
Ca+ H2 → CaH2. При взаимодействии с водой гидрид кальция образует гидроксид кальция: CaH2+ H2O → Ca(OH)2 + 2H2↑. Добавив к раствору гидроксида кальция азотную кислоту можно получить нитрат кальция: Ca(OH)2+ 2HNO3→ Ca(NO3)2 + 2H2O. |
