Что такое cao в химии

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 M_r = 56,08; относительная плотность для тв. и ж. состояния d = 3,35; t_пл ≈ 2614º C; t_кип = 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:

Источник

Оксид кальция

Оксид кальция
Общие
Систематическое наименование	Оксид кальция
Химическая формула	CaO
Физические свойства
Состояние (ст. усл.)	твердое
Молярная масса	56.077 г/моль
Плотность	3.37 г/см³
Термические свойства
Температура плавления	2570 °C
Температура кипения	2850 °C
Молярная теплоёмкость (ст. усл.)	42.05 Дж/(моль·К)
Энтальпия образования (ст. усл.)	-635,09 кДж/моль

Окси́д ка́льция (окись кальция, негашёная и́звесть или «кипелка», «кираби́т») — 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.

Содержание

Получение

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

Также оксид кальция можно получить при взаимодействии простых веществ:

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

Физические свойства

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

Химические свойства

Оксид кальция относится к основным оксидам. Растворяется в воде с выделением энергии, образуя гидроксид кальция:

+ 63.7кДж/моль

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

Применение

Основные объёмы используются в строительстве при производстве Силикатного кирпича. Раньше известь, так же использовали в качестве известкового цемента — при смешивании с водой, оксид кальция переходит в гидроксид, который далее, поглощая из воздуха углекислый газ, сильно твердеет, превращаясь в карбонат кальция. Однако в настоящее время известковый цемент при строительстве жилых домов стараются не применять, так как полученные строения обладают способностью впитывать и накапливать сырость.

Категорически недопустимо использование известкового цемента при кладке печей — из-за термического разложения и выделения в воздух удушливого диоксида углерода.

Некоторое применение также находит в качестве доступного и недорогого огнеупорного материала — плавленный оксид кальция имеет некоторую устойчивость к воздействию воды, что позволяет его использовать в качестве огнеупора там, где применение более дорогих материалов нецелесообразно.

В небольших количествах оксид кальция также используется в лабораторной практике для осушения веществ, которые не реагируют с ним.

В промышленности для удаления диоксида серы из дымовых газов, как правило используют 15% водяной раствор. В результате реакции гашеной извести и диоксида серы получается гипс СaСO3 и СаSO4. В эксперементальных установках добивались показателя в 98% отчиски дымовых газов от диоксида серы.

Так же используется в «самогреющей» посуде. Контейнер с небольшим количеством оксида кальция помещается между двух стенок стакана, а при прокалывании капсулы с водой начинается реакция с выделением тепла.

Источник

Структура, свойства и применение оксида кальция (CaO)

оксид кальция (CaO) является неорганическим соединением, которое содержит кальций и кислород в ионных формах (не путать с пероксидом кальция, CaO₂). Это известно во всем мире как известь, слово, которое обозначает любое неорганическое соединение, которое содержит карбонаты, оксиды и гидроксиды кальция, а также другие металлы, такие как кремний, алюминий и железо..

Это один из крупнейших природных источников кальция и является сырьем для производства оксида кальция. Как получается этот оксид? Карбонаты подвержены термическому разложению; нагревание карбонатов кальция при температуре выше 825 ° С, что приводит к образованию извести и углекислого газа.

Вышеприведенное утверждение можно описать следующим образом: CaCO₃(s) → CaO (s) + CO₂(G). Поскольку земная кора богата известняком и кальцитом, а в океанах и на пляжах имеются многочисленные морские раковины (сырье для производства оксида кальция), оксид кальция является относительно дешевым реагентом.

формула

Почему кальций имеет +2 заряда? Потому что кальций принадлежит к группе 2 периодической таблицы (г-н Бекамбара) и имеет только два валентных электрона, доступных для образования связей, которые уступают атому кислорода.

структура

Эта структура максимально выражает ионный характер этого оксида, хотя заметное различие радиусов (красная сфера больше, чем белая) придает более слабую кристаллическую ретикулярную энергию по сравнению с MgO.

свойства

Физически это кристаллическое белое твердое вещество без запаха и с сильными электростатическими взаимодействиями, которые ответственны за его высокие температуры плавления (2572 ° C) и кипения (2850 ° C). Кроме того, он имеет молекулярную массу 55,958 г / моль и интересную способность быть термолюминесцентным.

растворимость

CaO является основным оксидом, который обладает сильным сродством к воде в той степени, в которой он поглощает влагу (это гигроскопичное твердое вещество), и немедленно реагирует с образованием гашеной извести или гидроксида кальция:

Эта реакция является экзотермической (выделяет тепло) из-за образования твердого тела с более сильными взаимодействиями и более стабильной кристаллической решеткой. Тем не менее, реакция является обратимой, если Ca (OH) нагревается₂, обезвоживание и освещение гашеной извести; затем лайм «возрождается».

Полученный раствор является очень основным, и если он насыщен оксидом кальция, он достигает рН 12,8.

Кроме того, он растворим в глицерине и в растворах кислоты и сахара. Поскольку это основной оксид, он, естественно, имеет эффективные взаимодействия с кислотными оксидами (SiO₂, в₂О₃ и вера₂О₃, например) растворим в их жидких фазах. С другой стороны, он нерастворим в спиртах и ​​органических растворителях.

приложений

CaO широко используется в промышленности, а также для синтеза ацетилена (CH≡CH), для извлечения фосфатов из сточных вод и в реакции с диоксидом серы из газообразных отходов..

Другие применения оксида кальция описаны ниже:

Как ступка

Если оксид кальция смешан с песком (SiO₂) и вода спекается с песком и медленно реагирует с водой с образованием гашеной извести. В свою очередь, СО₂ воздуха растворяется в воде и вступает в реакцию с солью с образованием карбоната кальция:

CaCO₃ Это более стойкое и более твердое соединение, чем CaO, в результате чего раствор (предыдущая смесь) затвердевает и фиксирует кирпичи, блоки или керамику между ними или на желаемой поверхности..

В производстве очков

Основным сырьем для производства стекол являются оксиды кремния, которые смешивают с известью, карбонатом натрия (Na₂Колорадо₃) и другие добавки, которые затем подвергают нагреванию, в результате чего получается стеклообразное твердое вещество. Это твердое вещество впоследствии нагревается и выдувается в любых фигурах.

В горном деле

Гашеная известь занимает больший объем, чем негашеная, благодаря взаимодействиям водородных связей (О-Н-О). Это свойство используется, чтобы разбить камни изнутри.

Это достигается путем наполнения их компактной смесью извести и воды, которая герметизирована, чтобы сосредоточить ее тепло и экспансивную силу в породе..

Как средство для удаления силикатов

CaO сплавляется с силикатами с образованием коалесцирующей жидкости, которая затем извлекается из сырья определенного продукта..

Например, железные руды являются сырьем для производства металлического железа и стали. Эти минералы содержат силикаты, которые являются нежелательными примесями для процесса и устраняются только что описанным способом..

Наночастицы оксида кальция

Оксид кальция можно синтезировать в виде наночастиц, варьируя концентрации нитрата кальция (Са (NO₃)₂) и гидроксид натрия (NaOH) в растворе.

Эти частицы являются сферическими, основными (а также твердыми на макроуровне) и имеют большую площадь поверхности. Следовательно, эти свойства выгодны каталитическим процессам. Что? В настоящее время следствие отвечает на этот вопрос.

Эти наночастицы были использованы для синтеза замещенных органических соединений, полученных из пиридинов, при разработке новых лекарств для проведения химических превращений, таких как искусственный фотосинтез, для очистки воды от тяжелых и вредных металлов, а также для фотокаталитические агенты.

Наночастицы могут быть синтезированы на биологической подложке, такой как листья папайи и зеленый чай, для использования в качестве антибактериального средства..

Источник

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:

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.

Примечание: © Фото //www.pexels.com, //pixabay.com

оксид кальция реагирует кислота 1 2 3 4 5 вода
уравнение реакций соединения масса взаимодействие оксида кальция
реакции с оксидом кальция

Источник

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.

Источник