С чем реагирует оксид кальция
Оксид кальция: способы получения и химические свойства
Оксид кальция CaO — бинарное неорганическое вещество . Белый, гигроскопичный. Тугоплавкий, термически устойчивый, летучий при очень высоких температурах. Проявляет основные свойства.
Относительная молекулярная масса Mr = 56,08; относительная плотность для тв. и ж. состояния d = 3,35; tпл ≈ 2614º C; tкип = 2850º C.
Способ получения
1. Оксид кальция получается при разложении карбоната кальция при температуре 900 — 1200º C. В результате разложения образуется оксид кальция и углекислый газ:
2. В результате взаимодействия гидрида кальция и кислорода при температуре 300 — 400º С образуется оксид кальция и вода:
3. Оксид кальция можно получить сжиганием кальция в в кислороде при температуре выше 300º С:
2Ca + O2 = 2CaO
Химические свойства
1. Оксид кальция реагирует с простыми веществами :
Оксид кальция реагирует с углеродом (коксом) при температуре 1900 — 1950º С и образует угарный газ и карбид кальция:
CaO + 3C = CaC2 + CO
2. Оксид кальция взаимодействует со сложными веществами:
2.1. Оксид кальция взаимодействует с кислотами:
2.1.1. О ксид кальция с разбавленной соляной кислотой образует хлорид кальция и воду:
CaO + 2HCl = CaCl2 + H2O
2.1.2. Оксид кальция вступает во взаимодействие с разбавленной плавиковой кислотой с образованием фторида кальция и воды:
CaO + 2HF = CaF2↓ + H2O
2.1.3. Оксид кальция вступает в реакцию с разбавленной фосфорной кислотой, образуя фосфат кальция и воду:
2.2. Оксид кальция реагирует с оксидами:
2.2.1. Оксид кальция при комнатной температуре реагирует с углекислым газом с образованием карбоната кальция:
CaO + CO2 = CaCO3
2.2.2. Взаимодействуя с оксидом кремния при 1100 — 1200º С оксид кальция образует силикат кальция:
CaO + SiO2 = CaSiO3
2.3. Оксид кальция взаимодействует с водой при комнатной температуре, образуя гидроксид кальция:
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, порошок от белого до бледно-жёлтого цвета либо бесцветные кристаллы. Не имет запаха.
Так как валентность кальция равна двум, то оксид кальция содержит один атом кислорода и один атом кальция.
Химическая формула оксида кальция CaO.
Оксид кальция в воде не растворяется, а вступает в реакцию с ней. Практически не растворяется в этаноле. Не растворяется в диэтиловом эфире.
Препарат в виде пыли и капель взвеси раздражает слизистые оболочки органов дыхания, попадая на кожу, вызывает тяжелые ожоги, особенно сильно действует на слизистую оболочку глаз.
При работе с препаратом следует применять индивидуальные средства защиты (респираторы, защитные очки, резиновые перчатки), а также соблюдать меры личной гигиены. Не допускать попадания препарата на слизистые оболочки и на кожу.
Помещения, в которых проводятся работы с препаратом, должны быть оборудованы общей приточно-вытяжной вентиляцией, а места наибольшего пыления – укрытиями с местной вытяжной вентиляцией. Испытания препарата в лабораториях следует проводить в вытяжном шкафу.
При проведении анализа окиси кальция с использованием горючего газа следует соблюдать меры противопожарной безопасности.
См. ГОСТ 8677-76 Реактивы. Кальция оксид. Технические условия (с Изменением N 1).
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 | порошок от белого до бледно-жёлтого цвета либо бесцветные кристаллы, без запаха |
Цвет | бесцветный, от белого до бледно-жёлтого |
Вкус | —* |
Запах | не имеет |
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 |
Температура возгонки (сублимации), °C | не имеет |
Температура разложения, °C | не имеет |
Молярная масса, г/моль | 56,0774 |
Получение оксида кальция:
Оксид кальция получается в результате следующих химических реакций:
2Сa + О2 → 2CaО (t = 300 o C).
Сa(OH)2 → СaO + H2О (t = 520-580 o C).
Химические свойства оксида кальция. Химические реакции оксида кальция:
Оксид кальция относится к основным оксидам.
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).
3. реакция оксида кальция с углеродом:
CaО + 3С → CaС2 + СО (t = 1900-1950 o C);
2CaO + 5C → 2CaC2 + CO2 (t = 700 o C).
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:
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:
Аналогично проходят реакции оксида кальция и с другими кислотами.
16. реакция оксида кальция с бромистым водородом (бромоводородом):
17. реакция оксида кальция с йодоводородом:
Применение и использование оксида кальция:
Оксид кальция используется в производстве строительных материалов, в качестве пищевой добавки E-529.
Оксид кальция. Свойства и меры предосторожности
Оксид кальция — неорганическое соединение с формулой CaO. В литературе также можно встретить такие его названия, как негашеная известь, окись кальция, жженая известь, кирабит, «кипелка».
Негашеная известь называется так для отличия от гашеной извести, когда при соединении оксида кальция с водой проходит бурная реакция — известь «гасится» водой. Получается гашеная известь Ca(OH)2, востребованная во многих областях.
Жженой известью реактив называют с отсылкой на способ получения: известь (карбонат кальция CaCO3) обжигают до тех пор, пока она не начинает разлагаться, в результате чего получается жженая известь (окись кальция).
Обычно негашеной или жженой известью называют техническую квалификацию реактива.
Получить окись кальция можно разными методами.
• Промышленный способ описан выше: разложением известняка CaCO3 при нагревании.
• Разложением при нагревании гидроокиси кальция или солей кальция (солей определенных кислот, содержащих кислород). Например, разложением нитрита кальция Ca(NO3)2 получают CaO высокой чистоты.
• Прямым окислением (сжиганием) кальция в воздухе.
Полнолицевая маска «ЗМ» серии 6900 | Кальций окись «ч» | Перчатки «Неотоп» химостойкие (Ansell) (9,5-10) |
Свойства
Реагент представляет собой порошкообразное вещество белого или сероватого цвета без запаха. Структура кристаллов подобна структуре поваренной соли. Реактив гигроскопичен, поглощает из воздуха влагу и углекислый газ. Хорошо растворяется в глицерине, не растворяется в этиловом спирте. В воде не растворяется, а вступает с ней в химическую реакцию. Не горит. Токсичен.
С химической точки зрения очень активное соединение, осно́вный оксид. Реагирует с водой с образованием щелочи Ca(OH)2 и выделением большого количества тепла. В реакции с кислотами и кислотными оксидами образует соли. Взаимодействует с углеродом (получается карбид CaC2). Вступает в реакцию с метиловым спиртом, оксидами металлов, с металлами, с хлором, бромом и другими галогенами, углекислым газом, серой, фосфором, кремнием и многими другими веществами.
Меры предосторожности
Негашеная известь — едкое вещество, которое относится ко 2-му (высокоопасному) классу веществ. Особенно опасно смешивать оксид с водой. Во-первых, можно обжечься; во-вторых, образующаяся щелочь разъедает кожу. Но даже без воды оксид действует на кожу как щелочь: вытягивает влагу из кожи, разрушает белки, омыляет жиры, вызывает химический ожог.
Опасность представляют известковая пыль, ее пары и аэрозольные частицы. Они попадают в органы дыхания, вызывая раздражение и кашель. При попадании в легкие могут вызвать пневмонию. Проглатывание оксида кальция вызывает ожог пищевода и желудка.
Очень опасен реактив для слизистых носа и особенно глаз. Способен вызвать язвы слизистой носа и даже прободение носовой перегородки.
Пострадавшему от контакта с химикатом обязательно следует вызвать скорую помощь. До приезда скорой нужно хорошо промыть место поражения: кожу, глаза, пищевод.
При работе с оксидом кальция (как на производствах, так и в быту) следует использовать защитную одежду; респиратор; очки; перчатки, стойкие к щелочам. На предприятиях обязательно контролируют ПДК реактива в воздухе. Рабочее место должно располагаться в помещении с общей принудительной вентиляцией. Места высокого риска пыления дополнительно снабжаются локальной вытяжной вентиляцией.
Хранят реактив в герметичной упаковке (многослойные ламинированные бумажные мешки), на сухих крытых складах с хорошей механической вентиляцией, при комнатной температуре. Реактив несовместим с водой, фтором, сильными кислотами.
В лабораториях работы следует проводить в вытяжном шкафу. Хранят реактив в герметичных стеклянных или пластиковых сосудах с обязательными предупреждающими этикетками.
Оксид кальция
Всего получено оценок: 118.
Всего получено оценок: 118.
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.
Признак
Значение
Формула соединения оксид кальция
В глицерине. В этаноле не растворяется, с водой образует гидроксид
Химическая связь в кристалле
Оксид кальция – едкое вещество, относящееся ко второму классу опасности. Агрессивные свойства проявляет при взаимодействии с водой, образуя гашёную известь.
Получение
Оксид кальция также называют жжёной известью из-за способа получения. Получают негашёную известь путём нагревания и разложения известняка – карбоната кальция (CaCO3).
Реакция получения оксида кальция из известняка выглядит следующим образом:
Кроме того, негашёную известь можно получить двумя способами:
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.
Реакции
Что образуется
Молекулярное уравнение
Образуется гидроксид (гашёная известь). Реакция протекает бурно с выделением тепла
Растворяется, образуя соли
С оксидами неметаллов (кислотными остатками)
С углеродом при нагревании
Образуется карбид кальция
Восстанавливает кальций. Образуется оксид алюминия
Применение
Оксид используется в пищевой промышленности в качестве:
Кроме того, негашёная известь применяется в химической и строительной промышленности для производства различных веществ:
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.
Кальций: способы получения и химические свойства
Кальций Ca — это щелочноземельный металл, серебристо-белый, пластичный, достаточно твердый. Реакционноспособный. Сильный восстановитель.
Относительная молекулярная масса Mr = 40,078; относительная плотность для твердого и жидкого состояния d = 1,54; tпл = 842º C; tкип = 1495º C.
Способ получения
1. В результате электролиза жидкого хлорида кальция образуются кальций и хлор :
2. Хлорид кальция взаимодействует с алюминием при 600 — 700º С образуя кальций и хлорид алюминия:
3CaCl2 + 2Al = 3Ca + 2AlCl3
3. В результате разложения гидрида кальция при температуре выше 1000º С образуется кальций и водород:
4. Оксид кальция взаимодействует с алюминием при 1200º С и образует кальций и алюминат кальция:
4CaO + 2Al = 3Ca + Ca(AlO2)2
Качественная реакция
Кальций окрашивает пламя газовой горелки в коричнево-красный цвет.
Химические свойства
1.1. Кальций взаимодействует с азотом при 200 — 450º С образуя нитрид кальция:
1.2. Кальций сгорает в кислороде (воздухе) при выше 300º С с образованием оксида кальция:
2Ca + O2 = 2CaO
1.4. С водородом кальций реагирует при температуре 500 — 700º C с образованием гидрида кальция:
1.5. В результате взаимодействия кальция и фтора при комнатной температуре образуется фторид кальция:
1.6. Кальций взаимодействует с серой при 150º С и образует сульфид кальция:
Ca + S = CaS
1.7. В результате реакции между кальцием и фосфором при 350 — 450º С образуется фосфид кальция:
1.8. Кальций взаимодействует с углеродом (графитом) при 550º С и образует карбид кальция:
Ca + 2C = CaC2
2. Кальций активно взаимодействует со сложными веществами:
2.2. Кальций взаимодействует с кислотами:
2.2.1. Кальций реагирует с разбавленной соляной кислотой, при этом образуются хлорид кальция и водород :
Ca + 2HCl = CaCl2 + H2 ↑
2.2.2. Реагируя с разбавленной азотной кислотой кальций образует нитрат кальция, оксид азота (I) и воду:
если азотную кислоту еще больше разбавить, то образуются нитрат кальция, нитрат аммония и вода:
2.3. Кальций вступает в реакцию с газом аммиаком при 600 — 650º С. В результате данной реакции образуется нитрид кальция и гидрид кальция:
если аммиак будет жидким, то в результате реакции в присутствии катализатора платины образуется амид кальция и водород: