№20 Кальций
Природные соединения кальция (мел, мрамор, известняк, гипс) и продукты их простейшей переработки (известь) были известны людям с древних времен. В 1808 г.
английский химик Хэмфри Дэви подверг электролизу влажную гашеную известь (гидроксид кальция) с ртутным катодом и получил амальгаму кальция (сплав кальция с ртутью). Из этого сплава, отогнав ртуть Дэви получил чистый кальций.
Он же предложил название нового химического элемента, от латинского “сalx” обозначавшего название известняка, мела и других мягких камней.
Нахождение в природе и получение:
Кальций – пятый по распространенности элемент в земной коре (более 3%), образует множество пород, в основе многих из которых – карбонат кальция. Некоторые из этих пород имеют органическое происхождение (ракушечник), показывающее важную роль кальция в живой природе.
Природный кальций – смесь 6 изотопов с массовыми числами от 40 до 48, причем на 40Ca приходится 97% общего количества. Ядерными реакциями получены и другие изотопы кальция, например радиоактивный 45Ca.
Для получения простого вещества кальция используется электролиз расплавов его солей или алюмотермия:
4CaO + 2Al = Ca(AlO2)2 + 3Ca
Физические свойства:
Серебристо-серый металл с кубической гранецентрированной решеткой, значительно более твердый, чем щелочные металлы. Температура плавления 842°C, кипения 1484°C, плотность 1,55 г/см3. При высоких давлениях и температурах около 20K переходит в состояние сверхпроводника.
Химические свойства:
Кальций не столь активен как щелочные металлы, тем не менее его приходится хранить под слоем минерального масла или в плотно запаянных металлических барабанах. Уже при обычной температуре он реагирует с кислородом и азотом воздуха, а также с водяными парами.
При нагревании сгорает на воздухе красно-оранжевым пламенем, образуя оксид с примесью нитридов. Подобно магнию кальций продолжает гореть в атмосфере углекислого газа.
При нагревании реагирует с другими неметаллами, образую не всегда очевидные по составу соединения, например:
Ca + 6B = CaB6 или Ca + P => Ca3P2 (а также CaP или CaP5)
Во всех своих соединениях кальций имеет степень окисления +2.
Важнейшие соединения:
Оксид кальция CaO – (“негашёная известь”) вещество белого цвета, щелочной оксид, энергично реагирует с водой (“гасится”) переходя в гидроксид. Получают термическим разложением карбоната кальция.
Гидроксид кальция Ca(OH)2 – (“гашёная известь”) белый порошок, мало растворим в воде (0,16г/100г), сильная щелочь. Раствор (“известковая вода”) используется для обнаружения углекислого газа.
Карбонат кальция CaCO3 – основа большинства природных минералов кальция (мел, мрамор, известняк, ракушечник, кальцит, исландский шпат). В чистом виде вещество белого цвета или бесцв. кристаллы, При нагревании (900-1000 С) разлагается, образуя оксид кальция.
Не р-рим, реагирует с кислотами, способен растворяться в воде, насыщенной углекислым газом, переходя в гидрокарбонат: CaCO3 + CO2 + H2O = Ca(HCO3)2.
Обратный процесс приводит к появлению отложений карбоната кальция, в частности таких образований, как сталактиты и сталагмиты
Встречается в природе также в составе доломита CaCO3*MgCO3
Сульфат кальция CaSO4 – вещество белого цвета, в природе CaSO4*2H2O (“гипс”, “селенит”).
Последний при осторожном нагревании (180 С) переходит в CaSO4*0,5H2O (“жжёный гипс”, “алебастр”) – белый порошок, при замешивании с водой снова образующий CaSO4*2H2O в виде твердого, достаточно прочного материала. Мало растворим в воде, в избытке серной кислоты способен растворяться, образуя гидросульфат.
Фосфат кальция Ca3(PO4)2 – (“фосфорит”), нерастворим, под действием сильных кислот переходит в более растворимые гидро- и дигидрофосфаты кальция. Исходное сырье для получения фосфора, фосфорной кислоты, фосфорных удобрений.
Фосфаты кальция входят также в состав апатитов, природных соединений с примерной формулой Са5[PO4]3Y, где Y = F, Cl, или ОН, соответственно фтор-, хлор-, или гидроксиапатит.
Наряду с фосфоритом апатиты входят в состав костного скелета многих живых организмов, в т.ч. и человека.
Фторид кальция CaF2 – (природн.: “флюорит”, “плавиковый шпат”), нерастворимое в-во белого цвета. Природные минералы имеют разнообразные окраски, обусловленные примесями. Светится в темноте при нагревании и при УФ-облучении. Увеличивает текучесть (“плавкость”) шлаков при получении металлов, чем обусловлено его применение в качестве флюса.
Хлорид кальция CaCl2 – бесцв. крист. в-во хорошо р-римое в воде. Образует кристаллогидрат CaCl2*6H2O. Безводный (“плавленый”) хлорид кальция – хороший осушитель.
Нитрат кальция Ca(NO3)2 – (“кальциевая селитра”) бесцв. крист. в-во хорошо р-римое в воде. Составная часть пиротехнических составов, придающее пламени красно-оранжевый цвет.
Карбид кальция CaС2 – реагирует с водой, к-тами образуя ацетилен, напр.: CaС2 + H2O = С2H2 + Ca(OH)2
Применение:
Металлический кальций используется как сильный восстановитель при получении некоторых трудновосстанавлиевых металлов (“кальциетермия”): хром, РЗЭ, торий, уран и др.
В металлургии меди, никеля, специальных сталей и бронз кальций и его сплавы используется для удаления вредных примесей серы, фосфора, избыточного углерода.
Кальций используется также для связывания малых количеств кислорода и азота при получении глубокого вакуума и очистке инертных газов.
Нейтрон-избыточные ионы 48Ca используются для синтеза новых химических элементов, например элемента №114, флеровия >>. Другой изотоп кальция, 45Ca, используется как радиоактивная метка при исследованиях биологической роли кальция и его миграции в окружающей среде.
Основной областью применения многочисленных соединений кальция является производство строительных материалов (цемент, строительные смеси, гипсокартон и т.д.).
Кальций один из макроэлементов в составе живых организмов, образуя соединения необходимые для построения как внутреннего скелета позвоночных животных, так и внешнего многих беспозвоночных, скорлупу яиц.
Ионы кальция также участвуют в регуляции внутриклеточных процессов, обуславливают свертываемость крови. Нехватка кальция в детском возрасте приводит к рахиту, в пожилом – к остеопорозу. Источником кальция служат молочные продукты, гречка, орехи, а его усвоению способствует витамин D.
При нехватке кальция используются различные препараты: кальцекс, раствор хлорида кальция, глюконат кальция и др.
Массовая доля кальция в организме человека 1,4-1,7%, суточная потребность 1-1,3 г (в зависимости от возраста).
Избыточное потребление кальция может привести к гиперкальцемии – отложению его соединений во внутренних органах, образованию тромбов в кровеносных сосудах. Источники:
Круговорот кальция в природе
Круговорот кальция в природе
Leave a Comment to the Entry |
This page was loaded Nov 15th 2018, 3:41 am GMT.
Кальций
Кальций — элемент главной подгруппы второй группы, четвёртого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 20. Обозначается символом Ca (лат. Calcium). Простое вещество кальций — мягкий, химически активный щёлочноземельный металл серебристо-белого цвета.
Кальций в окружающей среде
В природе его очень много: из солей кальция образованы горные массивы и глинистые породы, он есть в морской и речной воде, входит в состав растительных и животных организмов. На долю кальция приходится 3,38 % массы земной коры (5-е место по распространенности после кислорода, кремния, алюминия и железа).
Изотопы кальция
Кальций встречается в природе в виде смеси шести изотопов: 40Ca, 42Ca, 43Ca, 44Ca, 46Ca и 48Ca, среди которых наиболее распространённый — 40Ca — составляет 96,97 %.
Из шести природных изотопов кальция пять стабильны. Шестой изотоп 48Ca, самый тяжелый из шести и весьма редкий (его изотопная распространённость равна всего 0,187 %), как было недавно обнаружено, испытывает двойной бета-распад с периодом полураспада 5,3×1019 лет.
Содержание кальция в горных породах и минералах
Большая часть кальция содержится в составе силикатов и алюмосиликатов различных горных пород (граниты, гнейсы и т. п.), особенно в полевом шпате — анортите Ca[Al2Si2O8].
В виде осадочных пород соединения кальция представлены мелом и известняками, состоящими в основном из минерала кальцита (CaCO3). Кристаллическая форма кальцита — мрамор — встречается в природе гораздо реже.
Довольно широко распространены такие минералы кальция, как кальцит CaCO3, ангидрит CaSO4, алебастр CaSO4·0.5H2O и гипс CaSO4·2H2O, флюорит CaF2, апатиты Ca5(PO4)3(F,Cl,OH), доломит MgCO3·CaCO3. Присутствием солей кальция и магния в природной воде определяется её жёсткость.
Кальций, энергично мигрирующий в земной коре и накапливающийся в различных геохимических системах, образует 385 минералов (четвёртое место по числу минералов).
Миграция кальция в земной коре
В естественной миграции кальция существенную роль играет «карбонатное равновесие», связанное с обратимой реакцией взаимодействия карбоната кальция с водой и углекислым газом с образованием растворимого гидрокарбоната:
СаСО3 + H2O + CO2 ↔ Са (НСО3)2 ↔ Ca2+ + 2HCO3-
(равновесие смещается влево или вправо в зависимости от концентрации углекислого газа).
Огромную роль играет биогенная миграция.
Содержание кальция в биосфере
Соединения кальция находятся практически во всех животных и растительных тканях (см. тж. ниже). Значительное количество кальция входит в состав живых организмов.
Так, гидроксиапатит Ca5(PO4)3OH, или, в другой записи, 3Ca3(PO4)2·Са(OH)2 — основа костной ткани позвоночных, в том числе и человека; из карбоната кальция CaCO3 состоят раковины и панцири многих беспозвоночных, яичная скорлупа и др.
В живых тканях человека и животных 1,4-2 % Са (по массовой доле); в теле человека массой 70 кг содержание кальция — около 1,7 кг (в основном в составе межклеточного вещества костной ткани).
Получение кальция
Кальций впервые получен Дэви в 1808 г. с помощью электролиза. Но, как и другие щелочные и щелочноземельные металлы, элемент №20 нельзя получить электролизом из водных растворов. Кальций получают при электролизе его расплавленных солей.
Это сложный и энергоемкий процесс. В электролизере расплавляют хлорид кальция с добавками других солей (они нужны для того, чтобы снизить температуру плавления СаСl2).
Стальной катод только касается поверхности электролита; выделяющийся кальций прилипает и застывает на нем. По мере выделения кальция катод постепенно поднимают и в конечном счете получают кальциевую «штангу» длиной 50…60 см.
Тогда ее вынимают, отбивают от стального катода и начинают процесс сначала. «Методом касания» получают кальций сильно загрязненный хлористым кальцием, железом, алюминием, натрием. Очищают его переплавкой в атмосфере аргона.
Если стальной катод заменить катодом из металла, способного сплавляться с кальцием, то при электролизе будет получаться соответствующий сплав. В зависимости от назначения его можно использовать как сплав, либо отгонкой в вакууме получить чистый кальций. Так получают сплавы кальция с цинком, свинцом и медью.
Другой метод получения кальция – металлотермический – был теоретически обоснован еще в 1865 г. известным русским химиком Н.Н. Бекетовым. Кальций восстанавливают алюминием при давлении всего в 0,01 мм ртутного столба. Температура процесса 1100…1200°C. Кальций получается при этом в виде пара, который затем конденсируют.
В последние годы разработан еще один способ получения элемента. Он основан на термической диссоциации карбида кальция: раскаленный в вакууме до 1750°C карбид разлагается с образованием паров кальция и твердого графита.
Физические свойства кальция
Металл кальций существует в двух аллотропных модификациях. До 443 °C устойчив α-Ca с кубической гранецентрированной решеткой (параметр а = 0,558 нм), выше устойчив β-Ca с кубической объемно-центрированной решеткой типа α-Fe (параметр a = 0,448 нм). Стандартная энтальпия ΔH0 перехода α → β составляет 0,93 кДж/моль.
При постепенном повышении давления начинает проявлять свойства полупроводника, не становится полупроводником в полном смысле этого слова (металлом уже тоже не является).
При дальнейшем повышении давления возвращается в металлическое состояние и начинает проявлять сверхпроводящие свойства (температура сверхпроводимости в шесть раз выше, чем у ртути, и намного превосходит по проводимости все остальные элементы). Уникальное поведение кальция похоже во многом на стронций.
Несмотря на повсеместную распространенность элемента, даже химики и то не все видели элементарный кальций. А ведь этот металл и внешне и по поведению совсем непохож на щелочные металлы, общение с которыми чревато опасностью пожаров и ожогов.
Его можно спокойно хранить на воздухе, он не воспламеняется от воды.
Механические свойства элементарного кальция не делают его «белой вороной» в семье металлов: по прочности и твердости кальций превосходит многие из них; его можно обтачивать на токарном станке, вытягивать в проволоку, ковать, прессовать.
И все-таки в качестве конструкционного материала элементарный кальций почти не применяется. Для этого он слишком активен. Кальций легко реагирует с кислородом, серой, галогенами. Даже с азотом и водородом при определенных условиях он вступает в реакции. Среда окислов углерода, инертная для большинства металлов, для кальция – агрессивная. Он сгорает в атмосфере CO и CO2.
Естественно, что, обладая такими химическими свойствами, кальций не может находиться в природе в свободном состоянии. Зато соединения кальция – и природные и искусственные – приобрели первостепенное значение.
Химические свойства кальция
Кальций — типичный щелочноземельный металл. Химическая активность кальция высока, но ниже, чем всех других щелочноземельных металлов.
Он легко взаимодействует с кислородом, углекислым газом и влагой воздуха, из-за чего поверхность металлического кальция обычно тускло серая, поэтому в лаборатории кальций обычно хранят, как и другие щелочноземельные металлы, в плотно закрытой банке под слоем керосина или жидкого парафина.
В ряду стандартных потенциалов кальций расположен слева от водорода. Стандартный электродный потенциал пары Ca2+/Ca0 −2,84 В, так что кальций активно реагирует с водой, но без воспламенения:
Ca + 2Н2О = Ca(ОН)2 + Н2↑ + Q.
С активными неметаллами (кислородом, хлором, бромом) кальций реагирует при обычных условиях:
2Са + О2 = 2СаО, Са + Br2 = CaBr2.
При нагревании на воздухе или в кислороде кальций воспламеняется. С менее активными неметаллами (водородом, бором, углеродом, кремнием, азотом, фосфором и другими) кальций вступает во взаимодействие при нагревании, например:
Са + Н2 = СаН2, Ca + 6B = CaB6,
3Ca + N2 = Ca3N2, Са + 2С = СаС2,
3Са + 2Р = Са3Р2 (фосфид кальция), известны также фосфиды кальция составов СаР и СаР5;
2Ca + Si = Ca2Si (силицид кальция), известны также силициды кальция составов CaSi, Ca3Si4 и CaSi2.
Протекание указанных выше реакций, как правило, сопровождается выделением большого количества теплоты (то есть эти реакции — экзотермические). Во всех соединениях с неметаллами степень окисления кальция +2. Большинство из соединений кальция с неметаллами легко разлагается водой, например:
СаН2 + 2Н2О = Са(ОН)2 + 2Н2↑,
Ca3N2 + 3Н2О = 3Са(ОН)2 + 2NH3↑.
Ион Ca2+ бесцветен. При внесении в пламя растворимых солей кальция пламя окрашивается в кирпично-красный цвет.
Такие соли кальция, как хлорид CaCl2, бромид CaBr2, иодид CaI2 и нитрат Ca(NO3)2, хорошо растворимы в воде. Нерастворимы в воде фторид CaF2, карбонат CaCO3, сульфат CaSO4, ортофосфат Ca3(PO4)2, оксалат СаС2О4 и некоторые другие.
Важное значение имеет то обстоятельство, что, в отличие от карбоната кальция СаСО3, кислый карбонат кальция (гидрокарбонат) Са(НСО3)2 в воде растворим. В природе это приводит к следующим процессам. Когда холодная дождевая или речная вода, насыщенная углекислым газом, проникает под землю и попадает на известняки, то наблюдается их растворение:
СаСО3 + СО2 + Н2О = Са(НСО3)2.
В тех же местах, где вода, насыщенная гидрокарбонатом кальция, выходит на поверхность земли и нагревается солнечными лучами, протекает обратная реакция:
Са(НСО3)2 = СаСО3 + СО2↑ + Н2О.
Так в природе происходит перенос больших масс веществ. В результате под землей могут образоваться огромные провалы, а в пещерах образуются красивые каменные «сосульки» — сталактиты и сталагмиты.
Наличие в воде растворенного гидрокарбоната кальция во многом определяет временную жёсткость воды. Временной её называют потому, что при кипячении воды гидрокарбонат разлагается, и в осадок выпадает СаСО3. Это явление приводит, например, к тому, что в чайнике со временем образуется накипь.
«кальций и его соединения»
Ход урока
Мы много говорим о значении той или иной науки в жизни, но иногда затрудняемся ответить на вопрос: где могут пригодиться в жизни знания по данной теме. Сегодня мы попытаемся решить эту проблему.
Кальций – химический элемент.
Это элемент 4 периода, 2 группы, главной подгруппы. На внешнем энергетическом уровне у него 2 спаренных «эс» электрона, валентность 2, степень окисления +2, относительная атомная масса 40 атомных единиц массы.
Содержание в земной коре 3.6%. Название элемента происходит от латинского слова «калькс», которым обозначали не только известняк, мел, мрамор, где кальций есть, но и многие другие легкообрабатываемые минералы, где кальция могло и не быть.
Кальций был открыт в 1808 г.Получил кальций методом электролиза учёный Г.Дэви.
Кальций – простое вещество.
Са – щелочноземельный металл, активно взаимодействует с водой, образуя щёлочь(опыт: вода, фенолфталеиновый, кальций).
Нахождение кальция в природе, в живых организмах и его значение.
Природный кальций – смесь стабильных изотопов. Наиболее распространен кальций – 40 (96.97%).
Основные природные соединения – известняк, мрамор, гипс, в гидросфере его содержится 0,4%. Минералы кальция: кальцит, исландский шпат и аргонит СаСО3 , ангидрид Са SO4, гипс, флюорид (плавиковый шпат) – широко распространены. Круговороту способствует выветривание известковых отложений.
В живых организмах кальций также играет большую роль. Так, у человека он участвует в процессе свертывания крови, образовании кровяного сгустка – тромба. Имеет много других значений. В организме человека массой 70 кг масса кальция составляет 1 кг 700г.
Входит в состав зубов, костей, тканей и органов.
Кальций входит в состав зубов. Зуб состоит из 3-х частей: коронки, шейки, корня. Зуб покрыт эмалью. Зубы под воздействием вредных условий могут портиться, возникает кариес, зубной камень, воспаление.
Чтобы избежать этого, необходимо соблюдать меры гигиены: чистка, полоскание. Раньше зубы чистили зубными порошками, содержащими из абразивного материала мела. Но природный мел состоит из раковин моллюсков, поэтому вызывает царапины на эмали. Сейчас применяют зубные пасты.
Их состав: абразивные, связывающие, пенообразующие вещества, загустители.
Кальция много не только в неживой природе: он входит в состав тканей организма, поэтому необходимо постоянно пополнять его запас. Кальция много в молоке, твороге и других молочных продуктах.
Суточная потребность в кальции у человека – 800мкг/сутки или 0,5 литра молока или 100 г. сыра. Детям необходимо 1,5 – 2 г/сутки.
При недостатке кальция кости становятся хрупкими, ломкими, может возникнуть заболевание – рахит.
Продукт (100г.) Содержание кальция (мг.)
– кунжут 1000 – сыр 1000 – творог 150 – молоко (кефир) 120 – сметана 100 – фасоль 150
– петрушка 130 – миндаль 254 – фундук 170
Кальций.
Взметнулись ввысь ажурные громады Кирпичной кладки стройные ряды, Вот в облицовке поражает мрамор Оттенков нежностью своих Расцвеченный моллюска панцирь, Коралл, ракушки завиток – Все это многоликий кальций, Ему в строительстве почет. Животным он каркас надежный
В соединениях дает.
И поражает облицовкой Он нас на станциях метро. И если кальций ниже нормы Окажется у нас в крови Кровотечением опасным Даже царапина грозит. В земной коре его немало, В достатке гипс и известняк. Слагают горы мел и мрамор,
В морской воде он и в костях.
Кальций является компонентом многих парфюмерных изделий (кремов, пудр, паст). Но сегодня мне хочется сказать о средствах ухода за волосами. Соединения кальция придают воде жесткость. Они не только оседают на стенках трубопроводов, образуя накипь, но и мешают воспользоваться мылом для стирки и мытья. Мыло в такой воде плохо пенится, образуются хлопья.
Расход мыла при стирке повышается на 25-30%. Мало растворимые соли кальция и магния оседают на ткани, делая ее грубой, с плохой воздухо- и влагопроницаемостью. Она быстрее изнашивается, рвется. А при мытье головы делают волосы липкими и ломкими. Поэтому для стирки в жесткой воде лучше применять синтетические моющие средства, а для мытья гели и шампуни.
| Жесткость воды и способы ее устранения | ||||
| Состав жесткой воды | Вид жидкости | Способы устранения | ||
| катионы | анионы | по составу | по способу её устранения | |
| Са 2 +Mg 2+ | НСО-3 | карбонатная | временная | 1)нагревание 2)добавка извести 3) пропускание через ионообменник |
| Сl -N0-3SO42- | некарбонатная | постоянная | 1)добавка соды, 2) пропускание через ионообменник | |
| Сl -N0-3SO42-НСО-3 | общая | 1) пропускание через ионообменник 2) добавка соды |
Соединения кальция.
СаО – оксид кальция или негашеная извасть, получают его разложением известняка: СаСО3=СаО + СО2 – это оксид щелочноземельного металла, поэтому он активно взаимодействует с водой: СаО + Н2О = Са(ОН)2
Са(ОН)2 – гидроксид кальция или гашеная известь, поэтому реакция СаО + Н2О = Са(ОН)2 называется гашением извести. Если раствор профильтровать, получается известковая вода – это раствор щелочи, поэтому он изменяет окраску фенолфталеина в малиновый цвет.
Широко в строительстве применяется гашеная известь. Ее смесь с песком и водой – хороший связывающий материал. Под действием углекислого газа смесь отвердевает Са(ОН)2+ CO2 = СаСОз +Н2О.
Одновременно часть песка и смеси превращается в силикат Ca(OH)2+SiO2 = CaSiO3+H2O.
Уравнения Са (ОН)2 + СО2 = СаСО2 +Н2О и СаСО3 +Н2О + СО2 = Са(НСО3)2 играют большую роль в природе и в формировании облика нашей планеты. Углекислый газ в образе ваятеля и зодчего создает подземные дворцы в толщах карбонатных пород.
Он способен под землей перемещать сотни и тысячи тонн известняка. По трещинам в горных породах вода, содержащая растворенный в ней углекислый газ, попадает в толщу известняка, образуя полости — кастровые пещеры. Гидрокарбонат кальция существует только в растворе.
Грунтовые воды перемещаются в земной коре, испаряя в подходящих условиях воду: Са(НСОз)2 = СаСОз + Н2О + СО2,так образуются сталактиты и сталагмиты, схема образования которых предложена известным геохимиком А.Е. Ферсманом. Очень много кастровых пещер в Крыму.
Их изучением занимается наука спелеология.
Применяется в строительстве карбонат кальция СаСОз – это мел, известняк, мрамор. Все вы видели наш железнодорожный вокзал: он отделан белым мрамором, привезенным из-за границы.
опыт: дуть через трубку в раствор известковой воды, она мутнеет.
Са(ОН)2 + СО2 = СаСО3 + Н2О
Приливает к образовавшемуся осадку уксусную кислоту, наблюдается вскипание, т.к. выделяется углекислый газ.
СаСО3 +2СН3СООН = Са(СН3СОО)2 +Н2О +СО2
СКАЗКА О БРАТЬЯХ КАРБОНАТАХ.
На земле живут три брата Из семейства Карбонатов. Старший брат – красавец МРАМОР, Славен именем Карары, Превосходный зодчий. Он Строил Рим и Парфенон. Всем известен ИЗВЕСТНЯК, Потому и назван так. Знаменит своим трудом, Возводя за домом дом. И способен, и умел Младший мягкий братец МЕЛ. Как рисует, посмотри,
Этот СаСО3!
Любят братья порезвиться,
В жаркой печке прокалиться,
СаО да СО2 образуются тогда. Это углекислый газ, Каждый с ним знаком из вас, Выдыхаем мы его. Ну, а это СаО – Жарко обожжённая ИЗВЕСТЬ НЕГАШЁНАЯ. Добавляем к ней воды, Тщательно мешая, Чтобы не было беды, Руки защищаем, Круто замешённая ИЗВЕСТЬ, но ГАШЁНАЯ! Известковым молоком Стены белятся легко. Светлый дом повеселел, Превратив извёстку в мел. Фокус-покус для народа: Стоит лишь подуть сквозь воду, Как она легко-легко Превратилась в молоко! А теперь довольно ловко Получаю газировку: Молоко плюс уксус. Ай! Льётся пена через край! Всё в заботах, всё в работе От зари и до зари – Эти братья Карбонаты,
Эти СаСО3!
Повторение: CaO – оксид кальция, негашеная известь;
Ca(OH)2 – гидроксид кальция (гашеная известь, известковая вода, известковое молоко в зависимости от концентрации раствора).
Общее – одна и та же химическая формула Са(ОН)2. Отличие: известковая вода – прозрачный насыщенный раствор Са(ОН)2, а известковое молоко – это белая взвесь Са(ОН)2 в воде.
CaCl2 – хлорид кальция, хлористый кальций;
CaCO3 – карбонат кальция, мел, мрамор ракушечник, известняк.
Л/Р: коллекции. Далее демонстрируем коллекцию имеющихся в школьной лаборатории минералов: известняк, мел, мрамор, ракушечник.
CaS04 ∙ 2H2 — кристаллогидрат сульфата кальция, гипс;
CaCO3 – кальцит, карбонат кальция входит в состав многих минералов, которые покрывают на земле 30 млн км2.
Самый важный из этих минералов – известняк. Ракушечники, известняки органического происхождения. Он идет на производство цемента, карбида кальция, соды, всех видов извести, в металлургии. Известняк – это основа строительной индустрии, из него делают многие строительные материалы.
Мелэто не только зубной порошок и школьный мел. Это и ценная добавка при производстве бумаги (мелованная – высшего качества) и резины; в строительстве и ремонте зданий – в качестве побелки.
Мрамор – плотная кристаллическая порода. Есть цветной – белый, но чаще всего различные примеси окрашивают его в различные цвета.
Чистый белый мрамор встречается редко и в основном идет на работу скульпторам (статуи Микеланджело, Родена.
В строительстве цветной мрамор используют как облицовочный материал (Московское метро) или даже в качестве основного строительного материала дворцов (Тадж-Махал).
В мире интересного «МАВЗОЛЕЙ “Тадж-Махал”»
Шах – Джахан из династии Великих Моголов держал в страхе и повиновении едва ли не всю Азию. В 1629 году умерла Мумзат-Махал, любимая жена Шах-Джахана в 39 лет во время родов в походе (это был их 14 ребенок, причем все были мальчики). Она была необыкновенно красива, светла, умна, император во всем ее слушался.
Перед смертью она просила мужа построить гробницу, заботится о детях, не жениться. Опечаленный царь посланцев своих отправил во все большие города, столицы соседних государств – в Бухару, Самарканд, Багдад, Дамаск, чтобы разыскать и пригласить лучших мастеров – в память о жене царь решил возвести лучшее в мире здание.
Одновременно гонцы отправили в Агру (Индия) планы всех лучших сооружений Азии и лучшие строительные материалы. Везли даже из России и Урала малахит.
Главные каменщики приехали из Дели и Кандагара; архитекторы – из Стамбула, Самарканда; декораторы – из Бухары; садоводы – из Бенгалии; художники – из Дамаска и Багдада, а руководил всем известный мастер Устад-Иса.
Совместными усилиями за 25 лет было построено меломраморное сооружение в окружении зеленых садов, голубых фонтанов и мечети из красного песчаника. 20000 рабов возводили это чудо 75 м (с25-этажный дом). Неподалеку хотел построить второй мавзолей из черного мрамора для себя, но не успел. Его сверг с престола родной сын (2-ой, причем он же убил и всех своих братьев).
Последние годы жизни правитель и повелитель Агры провел, смотря из узкого окошка своей темницы. 7 лет так отец любовался своим творением. Когда отец ослеп, сын сделал ему систему зеркал, чтобы отец мог любоваться мавзолеем. Похоронен он был в Тадж-Махале, рядом со своей Мумтаз.
Входящие в мавзолей видят кенотафы – ложные гробницы. Места вечного упокоения великого хана и его жены находятся внизу, в подвале.
Там все инкрустировано драгоценными камнями, которые светятся, будто живые, а ветви сказочных деревьев, переплетаясь с цветами, причудливыми узорами украшают стены гробницы.
Обработанные лучшими резчиками бирюзово-голубые лазуриты, зелено-черные нефриты и красные аметисты воспевают любовь Шах-Джахала и Мумзат-Махал.
Ежедневно в Агру спешат туристы, желающие увидеть истинное чудо света – мавзолей Тадж-Махал, будто парящий над землей.
CaCO3 – это строительный материал наружного скелета моллюсков, кораллов, ракушек и др., скорлупы яиц. (иллюстрации или Животные кораллового биоценоза” и показ коллекции морских кораллов, губок, ракушечника).
ПОИСК
Кальций. На протяжении многих лет делались попытки получить металлический кальций. Это объясняется большим распространением кальция в природе (3,6 вес. % в земной коре) и значительным количеством отходов при аммиачно-содовом процессе в виде хлорида кальция.
Однако, несмотря на огромное, почти даровое сырье, получение металлического кальция имеет до сих пор незначительный масштаб. Объясняется это, главным образом, отсутствием рентабельного метода получения кальция и высокой его стоимостью по сравнению а натрием, который во многих случаях может заменить кальций. [c.
321]
У кальция сравнительно низкая энергия ионизации (6,11 зе). В связи с этим, а также с широким распространением кальция в природе иногда существенно искажаются результаты анализа. Соединения кальция часто используют в качестве спектрографического буфера. [c.224]
Кальций в природе.
По распространенности в земной коре кальций занимает пятое место. Массовое содержание его в земной коре 3,6%. [c.181]
Углекислый кальций. Горные породы — известняки, мрамор и мел — состоят почти целиком из углекислого кальция. В природе углекислый кальций встречается в форме минералов — арагонита и кальцита.
Кальцит — один из самых распространенных минералов на земной поверхности, обладает весьма совершенной спайностью. Твердость кальцита по шкале Мооса — 3, удельный вес 2,6—2,8. Чистый кальцит прозрачен, бесцветен.
При нагревании диссоциирует на окись кальция и углекислый газ по схеме [c.45]
Кальций в природе. Из-за своей высокой химической активности кальций в свободном состоянии в природе не встречается, но он очень распространен и входит в состав различных соединений. Огромные количества его находятся в природе в виде известняка, мела и мрамора, имеюш,их одинаковый состав СаСОд, но различную кристаллическую структуру. Эти минералы часто образуют целые горные массивы.
В СССР имеются большие залежи фосфоритов и апатитов, основной составной частью которых является фосфорнокислый кальций Саз(Р04)2- Встречается также гипс СаЗО -гНгО, плавиковый шпат СаРа и др. Соединения кальция играют важную роль и в органической природе. Кости и зубы животных, яичная скорлупа, кораллы и раковины содержат значительное количество солей кальция. [c.
252]
Все элементы относятся к активным металлам, поэтому они встречаются в. природе исключительно в виде соединений. К широко распространенным относятся натрий, калий, магний и кальций, среднее содержание которых в земной коре находится от 20,9 (Mg) до 36,3 (Са) кг массы на 1 тонну земной коры. [c.379]
Из элементов этой подгруппы только магний и кальций относятся к распространенным элементам. Содержание в земной коре кальция составляет 3,6, магния 2,1 масс.% остальных элементов значительно меньше Ва 5 10 Sr4,4- Веб 10″, Ra 10″ масс.%. Все элементы этой подгруппы в природе встречаются только в виде соединений. [c.53]
Формы распространения углерода в природе многообразны. Наибольшее количество углерода (приблизительно 99%) содержится в минералах — в основном в виде карбонатов кальция и магния. Они образуют мощные толщи горных пород (известняки, мраморы, доломиты и др.). Углерод входит в состав ископаемых углей, нефти, природного газа, торфа, древесины. [c.83]
В производстве портландцемента в качестве сырья применяют породы, состоящие в основном из карбоната кальция и силикатов алюминия. Сюда относятся в первую очередь широко распространенные в природе известняки (см. гл. И, 7) и глины (см. гл. III, 4), которые берутся обычно в соотношении примерно 3 1 (по массе). [c.177]
Фосфор. Фосфор в чистом виде в природе не встречается, так как он является химически активным элементом. В виде соединений широко распространен (составляет около 0,1% по весу земной коры).
Из природных соединений фосфора наибольшее значение имеет фосфат кальция Саз(Р04)г — главная составная часть апатитов и фосфоритов. По запасам фосфатного сырья СССР является богатейшей страной в мире. [c.
478]
Многие галиды встречаются в природе в виде минералов, а также в растворенном виде в воде морей и некоторых озер.
Распространенными природными галидами являются хлориды натрия (поваренная соль — галит), калия (сильвин), магния (бишофит), фторид кальция (плавиковый шпат) и др.
Природные галиды являются сырьем для получения галогенов, а также некоторых металлов (натрий, магний). [c.10]
Наиболее распространенными в природе элементами являются магний и кальции. [c.251]
Распространение в природе. Элементы этой подгруппы в виде соединений широко распространены в природе, за исключением бериллия п радия. Наиболее распространены кальций и магний. В свободном состоянии они не встречаются вследствие высокой восстановительной способности. [c.252]
По распространенности в природе кальций и магний резко выделяются из всех щелочноземельных металлов и соответственно играют особенно важную роль в биологии. [c.156]
К строительным полисахаридам относится прежде всего целлюлоза — наиболее распространенное в природе органическое соединение. Целлюлоза не растворяется в воде и других растворителях и является основным строительным материалом высших растений.
Она имеет огромное практическое значение, прежде всего для бумажной и текстильной промышленности. Чистую целлюлозу получают экстракцией размельченной древесины, например раствором гидросульфита кальция (в нем растворяются другие компоненты древесины).
Наиболее чистой природной формой целлюлозы является хлопок. [c.214]
Нахождение в природе. В природе фосфор встречается только в виде соединений, важнейшее из них — фосфат кальция — минерал апатит. Известно много разновидностей апатита, из которых наиболее распространен фторапатит ЗСаз(Р04)2-СаРг.
Разновидности апатита слагают осадочные горные породы — фосфориты. Фосфор входит также в состав белковых веществ в виде различных соединений. Содержание фосфора в тканях мозга составляет 0,38 %, в мышцах — 0,27 %. [c.
118]
Распространение в природе и получение. Элементы ПА-подгруппы химически активны и встречаются в природе только в виде соединений. Содержание их в литосфере составляет, % (мае.) бериллия 6-10 , магния 2,1, кальция 3,6, стронция 0,04, бария 0,05 и радия 1 т. е. наиболее распространены в природе магний и кальций. [c.293]
Нахождение в природе. Кальций относится к распространенным элементам. Общее содержание его в земной коре составляет 3,6%. В природе наиболее широко распространены следующие соединения [c.242]
Нахождение кальция в природе. Кальций относится к распространенным элементам. Общее содержание его в земной коре составляет 3,6%.
В природе наиболее широко распространены следующие соединения кальция минерал кальцит СаСОз (из него образованы массивы известняка, мрамора и мела), гипс СаЗО -2Н20, ангидрит СаЗО .
Кальций в виде фосфата кальция Саз(Р04)а входит в состав [c.297]
Кальций относится к группе легких металлов, получение которых сопряжено с большими техническими трудно-СТЯ1МИ. Поэтому, несмотря на огромное распространение кальция в природе и весьма ценные свойства этого металла, мировое производство его ограничено несколькими десятками тонн в год. [c.78]
Карбонат кальция распространен в природе в виде кальцита, арагонита, доломита СаСОз-Mg Os- Его можно приготовить обработкой растворов солей кальция растворами карбонатов щелочных металлов или карбонатом аммония, действием двуокиси углерода на окись, гидроокись или соли кальция в присутствии аммиака, прокаливанием оксалата кальция СаСгОд-ЗНгО при 560° [c.218]
Из солей уголмюй кислоты в природе чрезвычайно распространен карбонат кальция СаСОз. Он встречается в виде известняка, мела, мрамора. [c.440]
Бесцветные кристалла ромбоэдрического или призматического габитуса, часто встречаются различные двойники одноосный, отрицательный По= 1,679, 1,691 —1,695 Пв= 1,502, 1,500—1,513 спайность совершенная по (1011).
ДТА (—) 600—780°С (диссоциация карбоната магния) (—) 830—900°С (диссоциация карбоната кальция) присутствие 0,01 % N301 снижает температуру первого эффекта на 90°С, при давлении 133,3 Па остается один эффект с максимумом при (—) 760—770°С.
ДЯ =—2327,86 кДж/моль, Д0 = = —2177,14 кДж/моль, 5°= 155,29 Дж/(моль-град). Плотность 2,85 г/см . Твердость 3,5—4. Образует непрерывные твердые растворы с СаРе(СОз)а и СаМп(С0з)2. Магний в доломите может замещаться на Со, Мп и Ре.
Синтетически доломит получают из растворов карбонатов Са и Mg при давлении СО2 не менее 1 МПа. Широко распространен в природе. [c.194]
Из других солей угольной кислоты в народном хозяйстве широко используются поташ К2СО3 (в мыловарении, выплавке тугоплавкого сТекла, фотографии и т. д.) и распространенный в природе в виде известняка, мела и мрамора карбонат кальция СаСОз (в строительстве), [c.248]
Металлический кальций был выделен английским химиком и физиком Г. Деви в 1808 г., а также шведским химиком И. Берцелиусом. Кальций широко распространен в природе, в земной коре его содержится 3,25%.
В природе он встречается в виде соединений, важнейшими из которых являются карбонат кальция СаСОз (мел, известняк, мрамор), гипс aS04X Х2Н2О, фосфорит Саз(Р04)г, а также различные силикаты.
В больших количествах (более 1,5% по массе) кальций входит в состав живых организмов. [c.265]
Стронций (5г)—серебристо-белый металл, довольно распространенный в природе. Х-имически активен (легко окисляется, разлагает воду на холоду). 5гО — основной окисел Зг(ОН)2 — основание, не проявляющее признаков амфотерности. Известен ряд солей стронция с различными металлами. Образует гидрид состава ЗгНа, который разлагается водой подобно гидриду кальция. [c.414]
Карбонат кальция СаСОд — весьма распространен в природе в виде мела, мрамора, известняка. Мел применяют как малярную краску для побелки, для изготовления замазок, полировочных порошков, для обжига на известь, в стекольном, бумажном производствах, для изготовления зубных порошков и т. д.
Мрамор используют для скульптурных работ, для строительных целей (облицовки), для добывания СОа в лабораториях и т. д. Известняк применяют как строительный материал, как удобрение (известко-. вание почв) в больших количествах он идет на обжиг для получения извести СаО.
Карбонат кальция содержится в почвах (в некоторых, например, оподзоленных — в очень малых количествах). [c.439]
Фтор и его соединения. Одним из наиболее распространенных в природе соединений фтора является фтористый кальций, или плавиковый шпат aF . Довольно распространен минерал криолит NagAlFe или AIF3 3NaF. [c.520]
Считая, что ядерные уровни состоят из подуровней, числа 14 и 28 следует считать субмагическими , а к магическим относить только числа 2, 8, 20, 50 и 126. Исключительная устойчивость ядра гелия связывается с магическим числом 2.
Необычайно высокая распространенность кислорода и кремния в природе несомненно обусловлена устойчивостью их ядер (числа 8 и 14). Изотоп кальция — последний устойчивый изотоп, в котором число протонов равно числу нейтронов.
Известно, что после Са, 5г и Ва (магические числа 20, 50 и 82) в электронных оболочках начинает пополняться внутренний ( -подуровень, притяжение к ядру становится более сильным, по-видимому, потому, что в этих ядрах застраиваются полностью ядерные уровни.
Устойчивость ядер свинца и висмута (магическое число 126) может быть поставлена в связь с рядами радиоактивных семейств, конечными продуктами распада которых они являются. На кривых ядерных свойств в функции от [c.49]
Формы нахождения углерода в природе многообразны. Кроме тканей живых организмов и продуктов их разрушения (каменный угоаь, нефть и т. д.), он входит в состав многих минералов, имеющих большей частью общую формулу МСОз, где М — двухвалентный металл.
Наиболее распространенным из таких минералов является кальцит (СаСОз), образующий Иногда громадные скопления на отдельных участках земной поверхности.
Атмосфера содержит углерод в виде углекислого газа (СОг), который в растворенном состоянии находится также во всех природных водах, ” [c.492]
Кальций — самый распространенный из элементов второй группы. Как активный металл, кальций находится в природе исключительно в виде соединений. Один из самых распространенных в земной коре минералов — кальцит СаСОз. Он изредка встречается в виде кристаллов исландского шпата (рис. 55), но главным образом в виде известняка, мела и мрамора. [c.136]
кальций – это… Что такое кальций?
-
КАЛЬЦИЙ — (Са) желтый блестящий и тягучий металл. Удельный вес 1,6. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Павленков Ф., 1907. КАЛЬЦИЙ (ново лат. calcium, от лат. calx известь). Серебристого цвета металл. Словарь иностранных слов,… … Словарь иностранных слов русского языка
-
КАЛЬЦИЙ — КАЛЬЦИЙ, Calcium, хим. элемент, симв. Са, блестящий, серебристо белого цвета металл с кристаллич. изломом, относящийся к группе щелочно земельных металлов. Уд. вес 1,53; ат. в. 40,07; точка плавления 808°. Са относится к числу весьма… … Большая медицинская энциклопедия
-
КАЛЬЦИЙ — (Calcium), Ca, химический элемент II группы периодической системы, атомный номер 20, атомная масса 40,08; относится к щелочно земельным металлам; tпл 842шC. Содержится в костной ткани позвоночных, раковинах моллюсков, яичной скорлупе. Кальций… … Современная энциклопедия
-
КАЛЬЦИЙ — металл серебристо белого цвета, вязкий, ковкий, на воздухе быстро окисляющийся. Темп pa плавления 800 810°. В природе встречается в виде различных солей, образующих залежи мела, известняка, мрамора, фосфоритов, апатитов, гипса и др. На жел. дор.… … Технический железнодорожный словарь
-
КАЛЬЦИЙ — (лат. Calcium) Ca, химический элемент II группы периодической системы, атомный номер 20, атомная масса 40,078, относится к щелочноземельным металлам. Название от латинского calx, родительный падеж calcis известь. Серебристо белый металл,… … Большой Энциклопедический словарь
-
КАЛЬЦИЙ — (символ Са), широко распространенный серебристо белый металл из группы ЩЕЛОЧНОЗЕМЕЛЬНЫХ, впервые выделен в 1808 г. Содержится во многих горных породах и минералах, особенно в известняке и гипсе, а также в костях. В организме способствует… … Научно-технический энциклопедический словарь
-
Кальций — Ca (от лат. Calx, род. падеж calcis известь *а. calcium; н. Kalzium; ф. calcium; и. calcio), хим. элемент II группы периодич. системы Mенделеева, ат.н. 20, ат. м. 40,08. Cостоит из шести стабильных изотопов: 40Ca (96,97%), 42Ca (0,64%),… … Геологическая энциклопедия
-
КАЛЬЦИЙ — КАЛЬЦИЙ, кальция, мн. нет, муж. (от лат. calx известь) (хим.). Химический элемент металл серебристо белого цвета, содержащийся в извести. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова
-
КАЛЬЦИЙ — КАЛЬЦИЙ, я, муж. Химический элемент, мягкий серебристо белый металл. | прил. кальциевый, ая, ое. Кальциевые соли. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова
-
КАЛЬЦИЙ — муж. металл, составляющий химическую основу извести. Кальцинировать что, пережигать металл, соль или камень. Кальцинация жен. действие это, пережиг, перекалка. Толковый словарь Даля. В.И. Даль. 1863 1866 … Толковый словарь Даля
-
КАЛЬЦИЙ — (Calcium), Ca, хим. элемент II группы периодич. системы элементов, ат. номер 20, ат. масса 40,08, относится к щелочноземельным металлам. ПриродныйК. состоит из смеси 6 стабильных изотопов с массовыми числами 40, 42 44, 46 и 48, среди к рых наиб.… … Физическая энциклопедия