Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Хімічні властивості сполук елементів підгрупи кальцію.
|
|
Неорганічні сполуки кальцію і його аналогів представляють собою кристалічні речовини, у більшостівипадків з високими температурами плавлення.
Оксиди.
Отримують в лабораторії термічним розкладом відповідних карбонатів або нітратів:
CaCO3 Û CaO + CO2
2Ba(NO3)2 Û 2BaO + 4NO2 + O2
В техніці оксиди добувають термічним розкладом природніх карбонатів. Оксиди енергійно взаємодіють з водою, утворюючи більш або менш розчинні основи Е(ОН)2 і виділяючи велику кількість тепла:
ЕО + Н2О = Е(ОН)2 DН < 0
Гідроксиди Е(ОН)2.
Гідроксиди елементів підгрупи кальцію – сильні основи, які за силою поступаються лише гідроксидам s – елементів І групи. В ряду Са(ОН)2 – Sr(OH)2 –Ba(OH)2 посилюється основний характер гідроксидів. В цьому ж напрямку по силюється розчинність і термічна стійкість. Про посилення основних властивостей оксидів при переході від Be(OH)2 до Ва(ОН)2 можна говорити по значеннях вільної енергії Гіббса реакції утворення СО3 карбонатів:
| BeCO3 | MgCO3 | CaCO3 | SrCO3 | BaCO3 | |
| DG°298, ECO3, кДж/моль | 25.1 | - 38.1 | - 74.9 | - 110.0 | - 128.0 |
Е(ОН)2 + СО2 = ЕСО3 + Н2О DG, (ЕСО3)
Солі.
Про посилення властивостей однотипних сполук в ряду Ca(II) – Sr(II) – Ba(II) свідчить також збільшення стійкості солей з однаковим складним аніоном:
ЕСО3 Û ЕО + СО2
| BeCO3 | MgCO3 | CaCO3 | SrCO3 | BaCO3 | |
| tрозкл°, С |
Основні властивості солей в ряду СaF2 – SrF2 – BaF2 зростають. Про це свідчить стійкість їх комплексних сполук з BеF2. в ряду СaВеF4 – SrВеF4 – BaВеF4стійкість сполук помітно зростає: фтороберилат барію плавиться без розкладу (при 1080°С), а фтороберилат кальцію при нагріванні (до 890°С) розкладається на СaF2 – BеF2. Добре розчинні хлориди, броміди, йодиди і нітрати, більш або менш розчинні гідросульфати і гідрокарбонати та інші солі, а також сульфіди, гідроксиди і гідросульфіди.
Солі кальцію і його аналогів гідролізу не піддаються.
Гідриди ЕН2 і нітриди E3N2.
Взаємодіють з водою:
EH2 + 2HOH = E(OH)2 + 2H2,
E3N2 + 6H2O = 3E(OH)2 + 2NH3
Перекисні сполуки.
Висока активність Са і його аналогів проявляється також в їх здатності утворювати численні перекисні сполуки, наприклад:
Пероксиди ЕО2 (білі)
Надпероксиди Е(О2)2 (жовті)
Персульфіди ESn (n = 2 – 5)
Перкарбіди ЕС2.
В ряду Ca(II) – Sr(II) – Ba(II) стійкість цих сполук зростає.
Застосування хімічних сполук елементів підгрупи кальцію.
Природні сполуки кальцію широко застосовуються у виробництві в’яжучих матеріалів: цементів, гіпсові матеріали, вапно.
Цемент – це силікати і алюмінати кальцію, так як в їх склад входять Si i Al – хімічні елементи, особливо схильні до утворення гетероланцюгових полімерів (в основі яких лежать зв’язки Si – O – Si i Al – O – Al).
Гіпсові матеріали – палений гіпс або алебастр, гідрат складу 2CaSO4 × 2H2O. При взаємодії з водою утворюється тверда маса, яка закристалізовується:
2[CaSO4 × 0, 5H2O] + H2O = 2[CaSO4 × 2H2O]
Вапняний розчин – суміш вапна, піску і води. Вапняний розчин твердне за рахунок переходу Са(ОН)2 при поглинанні СО2 повітря в кристалічний СаСО3:
Са(ОН)2 + СО2 = СаСО3 + Н2О
Одночасно утворюються і силікати кальцію (за рахунок SiO2 з піску).
Наявність іонів Са2+ і Mg2+ зумовлюють твердість води. При вивченні води, як головного розчинника у фармації і не тільки, ми говорили про тимчасову і постійну твердість води (карбонатна і постійна некарбонатна) та методи її усунення. Для усунення твердості застосовують кип’ятіння (тимчасова твердість усувається), та хімічні методи й іонний обмін (усувається одночасно тимчасова і постійна твердість води).