Н.С. Фрумина, Е.С. Кручкова, С.П. Муштакова - Аналитическая химия Кальция (1110101), страница 2
Текст из файла (страница 2)
2НзО Кз80о Са80о.НзО Каз80в Са80о Са(МоОо) Са(%0э) Са, Ва(СОз)з (Са, РЬ)СОэ КазСОз СаСОз 5НзО ИазСОз СаСОз 2НзО 2СаСОз 410з(СОэ). |ОНзО СазВвО~ ЗНзО СаЫЗВвОгг 6НзО СазВвОп 5НзО СанэОз 4НзО КазСаВвОп 7НзО КаСаВвОо.бНзО С аз(ЯзОз) Саый(ЯзОв) Саре(8(зОг) С аз(Л1, Ее)э(ОН)(ЯОв) Сай|8(ЯОв) Са(Л1зЯОо) (Са, А1, КаЯ) А1ЯзО Саз(МЗ, Ее)э(ОН, Р). (81эОм) * СаВ(ЯОвДОН) УеСаВзЯзОго СаВзЯзОв ЗСаз(РОв)з Са(Р, С!)з Саз(АэОв)зу ЗСаз(РОв)з Са(ОН)з Са, Ве(Р, ОН)РОэ Саз(РОо)э НзО СаНРОв СаНРОв 2НзО Саз(ОН)РОв 2НзО (Са, Ка)э(М|Ь Мп)з (АзОв)э (Сл„каН)ЭЬэОв(0„ ОН, Г) 5СаО 38шОэ ЗТ10з СаНЛэОэ НзО СаЕ1АзОо 2НэО СаНЛг04 3,5НзО Сазуев((ОН)(ЛзОв)(4- 4ЕЦО (Са, Ка)з(Та, КЬ, Т|)зО.(ОН, Р, 0)' СазншОз Ннобат и танталат (содержат уран) Са, Ее, Т, Ег Танталат Са, Ее, Ъ|п Дэойной фосфат ура- нила н кальция СазуеА1эВЯэОм(ОН) Ка, СаВеЯзОву Саоо(МЗ, Ее)зА!в(8|04)э Саз(А1, Ге)о8(зОм Минералы кальция (табл.
1) находят широкое практическое применение в качестве сырья для химической и металлургической промыгпленности, особенно в промышленности строительных материалов. Соединения кальция используются при производстве целлюлозы, очистке сахарного сиропа, изготовлении керамики и стекла. Металлический кальций применяют в качестве раскислителя при выплавке желева, меди и других металлов. Входит он и в состав некоторых подгпипниковых сплавов. ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КАЗЕЬЦИН Кальций — серебристо-белый металл.
Хорошо прессуется, пластичен, может быть прокатан в листы, поддается обработке резанием. Кальций может существовать в двух аллотропных модификациях: а- и ()-формах. гг-форма (низкотемпературная) имеет гранецентрированную кубическую решетку (а = 5.56 А, плотность равна 1,54 при 20'С); ()-форма — гексагональную решетку. Температура перехода а — р составляет 464+4'С (298!. Ниже приведены важнейшие физические константы кальция 298, 507): Плотность (20'С), г/оооо . Температура плавления, 'С Температура кзгггенггн, 'С Теплота плавления, ккалгг-акю.и Удельнан теплсемкость, кал(г град (Π†1'С) Теплепроэодпость (20' С), ка.в)ем еек град . Удельное сопротивление (О' С), мком.ем Термический коэффициент электросопротнвленнн (20' С) Атомный радиус, А Ионный радиус нона Саз+, А .
Поперечное сечение захаата тепловых нейтроноа, барк Потенциалы ноннзацнн, ге Сао Са+ С а+ Са'+ Твердость по Брггнеллэо, кГ,~.игп . Кальций — один из самых злектроотрицательных элементов. Его электродный потенциал равен — 2,84 а. Кальций легко взаимодействует с кислородом воздуха и водой, поэтому его хранят под слоем масла.
При нагревании на воздухе кальций легко сгорает с образованием окиси. Перекиси СаО, и СаО, являются сильными окислителями. Кальций взаимодействует с холодной водой довольно энергично. Однако со временем реакция замедляется вследствие образования пленки гидроокиси кальция. Разбавленные кислоты растворяют кальций с выделением водорода. При повышенных температурах кальций очень энергично взаимодействует с галогенами. С серой кальций образует сульфид состава СаБ. При нагревании кальций взаимодействует с водородом и азотом с образованием нитридов и гидридов.
Фосфид кальция образуется при нагревании кальция с фосфором без доступа воадуха. При нагревании кальция с графитом получается карбид СаС,. Известны также силициды СаБ1, Са81>. сокдинкния кхльция Окись и гидроокясь кальция. Окись кальция — бесцветные кристаллы с кубической решеткой, а = 4,812 А, плотность 3,4, т. пл.
2585' С. Окись кальция образуется при прокалнвании карбоната кальция, реагирует с водой с выделением большого количества тепла и образованием гидроокиси кальция. Гидроокись кальция — бесцветные кристаллы с гексагональной решеткой, а = 3,64, с .= 4,85 А, плотность 2,24. При нагревании гидроокись кальция отщепляет воду, превращаясь в окись кальция. Будучи сильным основанием. гидроокись кальция поглощает углекислый газ иа воздуха. Растворимость ее в воде— 0,165 (20' С) и 0,077 (100' С) г/100 г ПаО. В присутствии солей щелочных металлов, и особенно хлорнда аммония, растворимость гидроокиси кальция значительно повышается. Сульфат кальция — бесцветные кристаллы, существующие в виде нескольких модификаций.
Природный минерал — ангидрит (нерастворимый ангидрит) — кристаллизуется в ромбической сингонии а.= 6,95, Ь = 6,96, с = 6,21 А, плотность его колеблется между 2,899 и 2,895. Растворимый ангидрнт, получаемый при обезвоживании гипса, известен в двух формах, а и р, крнсталлиаующвхся в гексагональной сингонии и отличалощихся лвтпь величиной крнсталтов. и-Форма (крупнокристаллнческая) получается при медленном обезвоживании. При быстром обезвоживании получается мелкокристаллическая р-фора>а. Превращение растворилшго ангидрита в нерастворимый происходит выше 400' С.
Нерастворимый ангидрит негигроскопнчен н нерастворим в воде. Растворимый ангидрит жадно поглощает влагу и растворяется в воде. Бго растворимость составляет 0,176 (О' С), 0,2036 (20' С), 0,200(60'С), 0,067 (100' С) г на 100 г Н,О. Сульфат кальция образует кристаллогпдраты: СаБО, 2 НлО н 2СаБО, Н,О. Ниже 60' С стабилен крнсталлогидрат СаБОа ° 2П>0, выше 60' С вЂ” 2СаБО, Н>О. Дигидрат СаБО> 2Н>О (гипс) кристаллиауется в моноклянной сингоннн; а = 6,28 А, Ь = 15,15 А, с = — 5,67 А, ~) = 114'12', плотность 2,314 — 2,328, Обладает двойным лучепреломленпем.
1й Полугидрат 2СаБОе Н,О может быть получен при нагревании гипса до 100'С, Кристаллизуется в гексагональной сингонви; а =- = — 6,28 А, с = 6,24 А. Полугидрат сульфата известен в двух модификациях, различающихся по величине кристаллов и плотности, Крупнокристаллическая се-форма, полученная при медленном обезвоживании гипса, имеет плотность 2,72 — 2,73.
При быстром обезвоживании получается мелкокристаллическая б-форма, плотность 2,67 — 2,68. В питьевой воде сульфат кальция содержится в растворенном состоянии, что обусловливает постоянную жесткость воды. Однако растворимость его в воде невелика — 0,202 г/100 г Н,О при 18 "С. Присутствие прочих сульфатов понижает растворимость СаБО„ наличие же других солей и кислот, не исключая и серную, значительно повышает растворимость сульфата кальция. С серной кислотой образуются растворимые продукты присоединения СаБО„.
° Н>БОа и СаБО, 3 Н>БОа, которые выделены в свободном состоянии. С сульфатами щелочных металлов сульфат кальция образует труднорастворимые двойные соли — )л)а>БО> СаБ04 (глауберит) и К>БО> СаБО„Н,О (сингенит), встречающиеся в природе. Галогениды кальция. Физические константы галогенидов кальция приведены в табл. 2. Таблица 2 Фнанческне константы галогеннлои кальция т. нл, ~т, иин. Плотность Параметры решетки Л Гало>ения кальция Синтониа и в 3,180 2,512 3,353 3,956 1360 2500 772 1600 760 810 575 718 СлУ> СаС1> Сакра Сау> — 290,3 — 190,0 — 161,3 — 127,8 Кубическая Ромбическая 5,462 6,24 6,55 4,48 6,43 6,88 4,20 4,34 6,96 > Геисато- нальная 11 Фторид кальция имеет показатель преломления 1,43385, твердость по Моосу равна 4.
Практически нерастворнм в воде н разбавленных кислотах. Концентрированной серной кислотой разлагается с выделением НУ. Фторид кальция встречается в природе в виде плавикового шпата. Может быть получен при действии солей фтора на растворы солей кальция.
Хлорид кальция очень гигроскопичен, энергично поглощает водяные пары, образуя сначала твердые гидраты, затем расплываясь в жидкость. Для хлорида кальция характерен ряд кристаллогидратов. При охлаждении концентрированных растворов выпадает СаС1, 6Н,О. При 30,1' С последний плавится в кристаллизацион- ной воде и переходит в СаС!, 4 Н,О, затем в СаС[, 2Н,О (прн 45,1' С), и, наконец, в СаС!» Н,О (при 175,5 'С). Хлорид кальция обезвоживается полностью выше 250' С. При обезвоживании хлорнд кальция частично гидролизуется с образованием окиси кальция и хлористого водорода.
Безводный хлорид кальция растворяется в воде со значительным выделением тепла, гексагидрат — с поглощением тепла. Хлорид кальция растворим в пивших спиртах и жидком аммиаке, обраауя с ними соль- ваты, а также в ацетоне. Бромид кальция легко растворим в воде (595 г/100 г Н,О при 0' С) и спирте. Кристаллизуется из воды в виде СаВг,.6Н»0, плавящегося при 38,2' С. Известны также гидраты с 5; 4; 3; 2; 1,5 и 1 молекулами воды. Бромнд кальция растворим в жидком аммиаке и этиловом спирте с образованием сольватов. Иодид кальция растворяется в воде лучше, чем бромид (757 г/100 г Н,Опри 0'С).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
