Кальций туралы түсінік

Пән: Химия
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 6 бет
Таңдаулыға:

Жоспар

Табиғатта таралуы

Физикалық қаситтері

Химиялық қасиеттері

Кальцийдің қосылыстары

Табиғаттағы кальций қосылыстарының айналымы

Қолданылуы

Пайдаланылған әдебиеттер

Кальций IV период, II топтың негізгі топшасының элементі. Реттік немірі 20, ендеше ядросында 20 протон мен 20 нейтроны бар (А _r =40), электрондарының жалпы саны да 20. Кальцийдің электрондық формуласы ls ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁶ 4s ² , валенттілік электрондары 4s ² болғандықтан кальций косылыстарында II валентті.

Табиғатта таралуы

Табиғи қосылыстары:

сульфаттар CaS04• 2Н20 ғаныш,
карбонаттар - СаС03, доломит СаС03• 2MgC03;
фосфаттары - фосфорит Са3(Р04) 2, апатит Са5(Р04) 30Н, фторапатит Са5(Р04) 3Ғ, флюорит СаҒ2.

Алынуы:

Кальцийді кальций хлоридінің балқымасын электролиз'- деп алады.

Физикалық қасиеттері

Кальций ақ түсті, жеңіл (р=1, 55 г/см ³ ), сілтілік металдардан қаттырақ зат, t°балқу = 851°С, керосиннің астында сақталады.

Ат. н. 20; ат. м. 40, 08; балқу t 842°С; қайнау t 1495°С тығыздығы 1, 55 г/см ² . Кальцийді 1808 жылы ағылшын ғалымы Г. Дэви ашқан. Түсі күмістей ақ, жеңіл металл, белгілі изотоптары 14, табиғи изотоптары 6. Негізгі минералдары:кальцит, ангидрит, гипс, флюорит, апатит, т. б.

Химиялық қасиеттері:

Кальций белсенді металл болғандықтан көптеген реакцияларға түседі.

Жай заттармен

Са + Н2= СаН2кальций гидриді
Са + Сl2= СаСl2кальций хлориді
2Са + О2= 2СаО кальций оксиді
6Са + 2N2СаN кальций нитриді
Ca + 2С =СаС2кальций карбиді

Күрделі заттармен

Ca + 2НОН = Са(ОН) 2+ Н2↑
Ca + 2HCl=СаСl2+ Н2↑

Осы реакциялардың барлығында кальций - тотықсыздандырғыш.

Оттекпен оңай әрекеттесіп, қыздырғанда жанады. Металлоидтармен тікелей әрекеттеседі. Кальций металын өнеркәсіпте екі жолмен алады:

электролиз әдісімен алу үшін балқыған Калций хлориді (CaCl2) арқылы тұрақты ток жіберіп, катодта таза Калций металын алады;
екінші әдіс Al не Mg ұнтағының әктаспен аралас қоспасын вакумда 1100 - 1200°С-та қыздыру арқылы алады. Кальций көмегімен уран, торий, ванадий, хром, цирконий, бериллий, тантал сияқты қиын балқитын, сирек те шашыранды, ілеспе металдарды тотықсыздандырып өндіреді.

Кальцийдің қосылыстары

Кальций оксиді - ақ түсті қиын балқитын зат. Техникада оны "сөндірілмеген әк" деп атайды. Оны әктасты жоғарытемпературада (1000 C ⁰ шамасында) қыздырып, ыдырату арқылы алады:

СаС0 ₃ = ^t = СаО + СО ₂ ↑- 180кДж

Кальций оксиді - нағыз негіздік оксид. Кальций сілтілікжер металл болғандықтан, оның оксиді сумен оңай әрекеттесіп кальций гидроксидін, яғни сілтісін түзеді:
СаО + Н ₂ 0 = Са(ОН) ₂ + 70 кДж

Бұл реакция өте қуатты жүреді, су бұрқылдап "қайнап" жатады, тіпті біразы буланады. Нөтижесінде, сөндірілген әк деп аталатын көпсіген кеуек ақ ұнтақ түзіледі. Кальций гидроксиді суда аз ериді. Оның қанық ерітіндісі лабораторияда әк суы деген атпен жиі колданылады. Кальций гидроксиді ерітіндіде иондарға толық диссоциацияланады:

Са(ОН) ₂ = Са ⁺² + 2ОН

Сілті ерітіндісінің түзілгені фенолфталеиннің таңкурай түске боялуынан байқалады. Кальций гидроксиді қышқылдармен және қышқылдық оксидтермен әрекеттесіп бейтараптанады. Бұл реакцияны газын анықтау үшін қолданады. Әқ суына көмір қышқыл газын жібергенде, ол алдымен ерімейтінкарбонат түзіп, лайлана бастайды:

Са(ОН) ₂ + CO ₂ = СаСО ₃ ↓ + Н ₂ О

Газды одан өрі жібере берсе, лай көрінбей кетеді, өйткені суда ерімейтін орта тұз ерімтал қышқыл тұзға айналады:

СаСО ₃ + Н ₂ О + СО ₂ = Са(НСО ₃ ) ₂

Қатты күйдегі кальций гидроксидінің Са(ОН), судағы жүзгіні, түсі ақ болғандықтан, техникада әк суті деп аталады. Сөндірілген өк құрылыста кеңінен қолданылады. Әк сүтін құрылыста әктеу үшін пайдаланады, ал сөндірілген өктің күммен қоспасын кірпіш қалаганда және сылағанда байланыстырушы зат ретінде жүмсайды. Бүл коспа ауада біртіндеп "ұстасып" қатая бастайды, себебі көмірқышқыл газымен әрекеттесіп, қатты карбонат (бор) түзеді.

Кальций тұздарының құрылыста үлкен маңызы бар. Олардың сумен химиялық байланысып, қабілетін кеңінен пайдаланады. Мәселен, табиғи гипсті CaS0 ₄ • 2Н ₂ 0 өртегенде, өзінің кристалдық суының біразын жоғалтып, алебастрға айналады:

CaS0 ₄ • 2НгО = CaS0 ₄ • 0, 5Н ₂ 0 + 1, 5Н ₂ 0

Алебастр ұнтағын сумен араластырғанда кері реакция жүріп, қайтадан гипс түзіп катаяды. Гипстің бұл қасиетін тек құрылыста қолданып коймайды, оны өшекейлік бедер, статуэткалар жасағанда және медицинада пайдаланады.

Көпшілікке белгілі цементтің құрамында кальцийдің силикаттары мен алюминаттары жүреді. Бұл тұздарды күммен қосып араластырғанда қатая бастайды, ейткені түзілетін кристалдар өзара ұстасып, берік материалғаайналады.

Табиғаттағы кальций қосылыстарының айналымы.

Табиғатта жүретін көптеген процестер кальций түздарымен байланысты болады. Осындай процестің моделі ретінде жоғарыда қарастырылған кальций карбонатының гидрокарбонатқа айналуын және оған кері реакцияларды алуға болады. Жаңбыр және басқа да табиғи сулар ауадағы кемірқышкыл газын ерітіп, көмір қышқылын түзеді: