Як інакше називається оксид кальцію. Оксид кальцію: властивості, одержання, застосування

Оксид кальцію – це кристалічна сполука білого кольору. Інші назви цієї речовини – негашене вапно, окис кальцію, «кірабіт», «кипілка». Оксид кальцію, формула якого CaO, та його продукт взаємодії з (H2O) водою - Ca(OH)2 («пушонка», або гашене вапно) знайшли широке застосування в будівельній справі.

Як одержують оксид кальцію?

1. Промисловий спосіб отримання даної речовини полягає в термічному (під впливом температури) розкладі вапняку:

CaCO3 (вапняк) = CaO (кальцію оксид) + CO2 (вуглекислий газ)

2. Також кальцію оксид можна отримати за допомогою взаємодії простих речовин:

2Ca (кальцій) + O2 (кисень) = 2CaO (кальцію оксид)

3. Третій спосіб кальцію полягає в термічному розкладанні кальцію гідроксиду (Ca(OH)2) та кальцієвих солей кількох кисневмісних кислот:

2Ca(NO3)2 = 2CaO (одержувана речовина) + 4NO2 + O2 (кисень)

оксиду кальцію

1. Зовнішній вигляд: кристалічна сполука білого кольору. Кристалізується за типом хлориду натрію (NaCl) у кубічній кристалічній гранецентрованій решітці.

2. Молярна маса становить 55,07 г/моль.

3. Щільність дорівнює 3,3 г/сантиметр.

Термічні властивості оксиду кальцію

1. Температура плавлення дорівнює 2570 градусів

2. Температура кипіння становить 2850 градусів

3. Молярна теплоємність (за стандартних умов) дорівнює 42.06 Дж/(моль·К)

4. Ентальпія освіти (за стандартних умов) становить -635 кДж/моль

Хімічні властивості оксиду кальцію

Оксид кальцію (формула CaO) – це основний оксид. Тому він може:

Розчинятись у воді (H2O) з виділенням енергії. При цьому утворюється гідроксид кальцію. Ця реакція виглядає так:

CaO (оксид кальцію) + H2O (вода) = Ca(OH)2 (кальцієвий гідроксид) + 63,7 кДж/моль;

Реагувати з кислотами та кислотними оксидами. У цьому утворюються солі. Ось приклади реакцій:

CaO (кальцієвий оксид) + SO2 (сірчистий ангідрид) = CaSO3 (сульфіт кальцію)

CaO (кальцієвий оксид) + 2HCl (соляна кислота) = CaCl2 (кальцієвий хлорид) + H2O (вода).

Застосування оксиду кальцію:

1. Основні обсяги речовини, що розглядаються нами, використовуються при виробництві силікатної цегли в будівництві. Раніше негашене вапно використовували як вапняний цемент. Його отримували при змішуванні з водою (H2O). В результаті оксид кальцію переходив у гідроксид, який потім, поглинаючи з атмосфери (CO2), сильно твердів, перетворюючись на кальцію карбонат (CaCO3). Незважаючи на дешевизну цього методу, в даний час вапняний цемент практично не застосовується в будівництві, так як він має здатність добре вбирати і накопичувати в собі рідину.

2. Як вогнетривкий матеріал оксид кальцію підходить як недорогий і доступний матеріал. Плавлений кальцієвий оксид має стійкість до дії води (H2O), що дозволило його застосовувати як вогнетрив там, де використання дорогих матеріалів недоцільно.

3. У лабораторіях використовують кальцію для сушіння тих речовин, які з ним не реагують.

4. У харчовій галузі дана речовина зареєстрована як харчова добавка під позначенням Е 529. Використовується в якості емульгатора для створення однорідної суміші з речовин, що не змішуються між собою - води, масла і жиру.

5. У промисловості кальцієвий оксид використовують для видалення сірчистого ангідриду (SO2) з димових газів. Застосовують, як правило, 15% водний розчин. В результаті реакції, в якій взаємодіють і діоксид сірки, виходить гіпс CaCO4 та CaCO3. Під час проведення експериментів вчені домагалися показника 98% відчищення диму від діоксиду сірки.

6. Використовується в спеціальному посуді, що «самогріється». Місткість з невеликою кількістю кальцієвого оксиду розташовується між двома стінками судини. При проколюванні капсули у воді починається реакція з виділенням певної кількості тепла.

Оксид кальцію, формула CaO, нерідко називають негашеним вапном. Дана публікація розповість вам про властивості, отримання, а також застосування цієї речовини.

Визначення

Оксид кальцію є білою кристалічною речовиною. У деяких джерелах його можуть обізвати окисом кальцію, негашеним вапном, "кипілкою" або кірабітом. Негашене вапно - найпопулярніша тривіальна назва цієї речовини. Це єдиний та вищий оксид кальцію.

Властивості

Оксид являє собою кристалічну речовину, що має кубічні межентровані кристалічні грати.

Він плавиться при температурі 2570 про З, а кипить при 2850 про З. Це основний оксид, його розчинення у питній воді призводить до утворення гідроксиду кальцію. Речовина може утворювати солі. Для цього його необхідно додати до кислоти чи кислотного оксиду.

Отримання

Його можна отримати за допомогою термічного розкладання вапняку. Реакція проходить так: карбонат кальцію поступово нагрівають, і коли температура середовища досягає 900-1000 про С, він розпадається на газоподібний чотиривалентний оксид вуглецю і шукана речовина. Інший спосіб його одержання - найпростіша реакція з'єднання. Для цього невелику кількість чистого кальцію опускають у рідкий кисень, далі буде реакція, продуктом якої стане потрібний оксид. Також останній можна отримати в процесі розкладання гадроксід кальцію або кальцієвих солей деяких кисневмісних кислот при високих температурах. Наприклад, розглянемо розкладання останніх. Якщо взяти нітрат кальцію (залишок взятий з азотної кислоти) і нагріти його до 500 про С, то продуктами реакції стануть кисень, діоксид азоту та оксид кальцію, що шукається.

Застосування

В основному цю речовину використовують галузі будівництва, де з її допомогою виробляють силікатну цеглу. Раніше оксид кальцію застосовували і при виготовленні вапняного цементу, але незабаром останній перестали експлуатувати через вбирання та накопичення цієї сполуки вологи. А якщо його використовувати для кладки печі, то при розжарюванні в приміщенні витатиме задушливий вуглекислий газ. Також обговорювана зараз речовина відома своєю стійкістю до впливу води. Через дану властивість оксид кальцію застосовують як дешевий і доступний вогнетрив. Ця сполука є необхідною в будь-яких лабораторіях при осушенні речовин, що не реагують з нею. Оксид кальцію в одній із галузей промисловості відомий як харчова добавка Е529. Також 15% розчин цієї речовини потрібен для того, щоб видаляти діоксид сірки з деяких газоподібних сполук. За допомогою оксиду кальцію також виробляють "самогріючий" посуд. Ця властивість забезпечується процесом виділення тепла під час реакції оксиду кальцію з водою.

Висновок

Ось і всі основні відомості про це з'єднання. Як згадувалося вище, його часто називають негашеним вапном. А чи знаєте ви, що поняття вапна в хімії дуже розтяжне? Існують також гашений, хлорний і натровий вапна.

Конвертер довжини та відстані Конвертер маси Конвертер мір об'єму сипких продуктів і продуктів харчування Конвертер площі Конвертер об'єму та одиниць вимірювання в кулінарних рецептах Конвертер температури Конвертер тиску, механічної напруги, модуля Юнга Конвертер енергії та роботи Конвертер сили Конвертер сили Конвертер часу теплової ефективності та паливної економічності Конвертер чисел у різних системах числення Конвертер одиниць вимірювання кількості інформації Курси валют Розміри жіночого одягу та взуття Розміри чоловічого одягу та взуття Конвертер кутової швидкості та частоти обертання Конвертер прискорення Конвертер кутового прискорення Конвертер густини Конвертер питомого об'єму Конвертер Конвертер обертального моменту Конвертер питомої теплоти згоряння (за масою) Конвертер щільності енергії та питомої теплоти згоряння палива (за об'ємом) Конвертер різниці температур Конвертер коефіцієнта теплового розширення Конвертер термічного опору Конвертер питомої теплопровідності Конвертер питомої теплоємності Конвертер коефіцієнта тепловіддачі Конвертер об'ємної витрати Конвертер масової витрати Конвертер молярної витрати Конвертер щільності потоку маси Конвертер молярної концентрації Конвертер масової концентрації в розчині Конвертер динамічної (абсолютної) в'язкості Конвертер кінематичної в'язкості Конвертер поверхневого натягу Конвертер поверхневого натягу вертер чутливості мікрофонів Конвертер рівня звукового тиску (SPL) Конвертер рівня звукового тиску з можливістю вибору опорного тиску Конвертер яскравості Конвертер сили світла Конвертер освітленості Конвертер роздільної здатності в комп'ютерній графіці Конвертер частоти та довжини хвилі Оптична сила в діоптріях та фокусна відстань Оптична сила в діоптріях та збільшення лін електричного заряду Конвертер лінійної щільності заряду Конвертер поверхневої щільності заряду Конвертер об'ємної щільності заряду Конвертер електричного струму Конвертер лінійної щільності струму Конвертер поверхневої щільності струму Конвертер напруженості електричного поля Конвертер електричного потенціалу і напруги ної електричної провідності Електрична ємність Конвертер індуктивності Конвертер Американського калібру проводів Рівні в dBm (дБм або дБмВт), dBV (дБВ), ватах та ін. одиницях Конвертер магніторушійної сили Конвертер напруженості магнітного поля Конвертер магнітного потоку Конвертер магнітної індукції Радіація. Конвертер потужності поглиненої дози іонізуючого випромінювання Радіоактивність. Конвертер радіоактивного розпаду Радіація. Конвертер експозиційної дози. Конвертер поглиненої дози Конвертер десяткових приставок Передача даних Конвертер одиниць типографіки та обробки зображень Конвертер одиниць вимірювання об'єму лісоматеріалів Обчислення молярної маси Періодична система хімічних елементів Д. І. Менделєєва

Хімічна формула

Молярна маса CaO, оксид кальцію 56.0774 г/моль

Масові частки елементів у поєднанні

Використання калькулятора молярної маси

  • Хімічні формули потрібно вводити з урахуванням регістру
  • Індекси вводяться як звичайні числа
  • Точка на середній лінії (знак множення), що застосовується, наприклад, у формулах кристалогідратів, замінюється звичайною точкою.
  • Приклад: замість CuSO₄·5H₂O у конвертері для зручності введення використовується написання CuSO4.5H2O .

Калькулятор молярної маси

Міль

Усі речовини складаються з атомів та молекул. У хімії важливо точно вимірювати масу речовин, що вступають у реакцію і утворюються в результаті неї. За визначенням моль є одиницею кількості речовини СІ. Один моль містить точно 6,02214076×10² елементарних частинок. Це значення чисельно дорівнює константі Авогадро N A , якщо виражено в одиницях моль⁻¹ і називається числом Авогадро. Кількість речовини (символ n) системи є мірою кількості структурних елементів. Структурним елементом може бути атом, молекула, іон, електрон чи будь-яка частка або група частинок.

Постійна Авогадро N A = 6.02214076×10² моль⁻¹. Число Авогадро - 6.02214076×10²³.

Тобто моль - це кількість речовини, що дорівнює за масою сумі атомних мас атомів і молекул речовини, помножене на число Авогадро. Одиниця кількості речовини моль є одним із семи основних одиниць системи СІ і позначається моль. Оскільки назва одиниці та її умовне позначення збігаються, слід зазначити, що умовне позначення не схиляється на відміну від назви одиниці, яку можна схиляти за звичайними правилами російської мови. Один моль чистого вуглецю-12 дорівнює точно 12 г.

Молярна маса

Молярна маса - фізична властивість речовини, що визначається як відношення маси цієї речовини до кількості речовини в молях. Інакше кажучи, це маса одного молячи речовини. У системі СІ одиницею молярної маси є кілограм/моль (кг/моль). Однак хіміки звикли користуватися зручнішою одиницею г/моль.

молярна маса = г/моль

Молярна маса елементів та сполук

Сполуки - речовини, що складаються з різних атомів, які хімічно пов'язані один з одним. Наприклад, наведені нижче речовини, які можна знайти на кухні у будь-якої господині, є хімічними сполуками:

  • сіль (хлорид натрію) NaCl
  • цукор (сахароза) C₁₂H₂₂O₁₁
  • оцет (розчин оцтової кислоти) CH₃COOH

Молярна маса хімічних елементів у грамах на моль чисельно збігається з масою атомів елемента, що у атомних одиницях маси (або дальтонах). Молярна маса сполук дорівнює сумі молярних мас елементів, у тому числі складається з'єднання, з урахуванням кількості атомів у соединении. Наприклад, молярна маса води (H₂O) приблизно дорівнює 1 × 2 + 16 = 18 г/моль.

Молекулярна маса

Молекулярна маса (стара назва – молекулярна вага) – це маса молекули, розрахована як сума мас кожного атома, що входить до складу молекули, помножених на кількість атомів у цій молекулі. Молекулярна маса є безрозмірнуфізичну величину, чисельно рівну молярної маси. Тобто молекулярна маса відрізняється від молярної маси розмірністю. Незважаючи на те, що молекулярна маса є безрозмірною величиною, вона все ж таки має величину, звану атомною одиницею маси (а.е.м.) або дальтоном (Так), і приблизно рівну масі одного протона або нейтрона. Атомна одиниця маси також чисельно дорівнює 1 г/моль.

Розрахунок молярної маси

Молярну масу розраховують так:

  • визначають атомні маси елементів за таблицею Менделєєва;
  • визначають кількість атомів кожного елемента у формулі сполуки;
  • визначають молярну масу, складаючи атомні маси елементів, що входять у з'єднання, помножені на їх кількість.

Наприклад, розрахуємо молярну масу оцтової кислоти

Вона складається з:

  • двох атомів вуглецю
  • чотирьох атомів водню
  • двох атомів кисню
  • вуглець C = 2 × 12,0107 г/моль = 24,0214 г/моль
  • водень H = 4 × 1,00794 г/моль = 4,03176 г/моль
  • кисень O = 2 × 15,9994 г/моль = 31,9988 г/моль
  • молярна маса = 24,0214 + 4,03176 + 31,9988 = 60,05196 g/mol

Наш калькулятор виконує такий розрахунок. Можна ввести в нього формулу оцтової кислоти та перевірити, що вийде.

Ви вагаєтесь у перекладі одиниці виміру з однієї мови на іншу? Колеги готові допомогти вам. Опублікуйте питання у TCTermsі протягом кількох хвилин ви отримаєте відповідь.

H 2 S + 2NaOH = Na 2 S + 2H 2 O; (1)

H 2 S + NaOH = NaHS + H 2 O. (2)

Рішення кислотиабо основи, що беруть участь у кислотно-основнийреакції, розраховується за формулою

Мек (кислоти, основи) = ,

де М– молярна маса кислоти чи основи; n– для кислот- Число атомів водню, заміщених в даній реакції на метал; для підстав- Число гідроксильних груп, заміщених в даній реакції на кислотний залишок.

Значення еквівалента та молярної маси еквівалентів речовини залежить від реакції, в якій ця речовина бере участь.

У реакції H 2 S + 2NaOH = Na 2 S + 2H 2 O (1) обидва іони водню молекули H 2 S заміщаються на метал і, таким чином, одному іону водню еквівалентна умовна частка ½ H 2 S. У цьому випадку

Е(H 2 S) = H 2 S, а Мек (H 2 S) = = 17 г/моль.

У реакції H 2 S + NaOH = NaHS + H 2 O (2) у молекулі H 2 S на метал заміщається лише один іон водню і, отже, одному іону еквівалентна реальна частка – молекула H 2 S. У цьому випадку

Е(H 2 S) = H 2 S, а Мек (H 2 S) = = 34 г/моль.

Еквівалент NaOH в реакціях (1) і (2) дорівнює NaOH, так як в обох випадках кислотний залишок заміщається одна гідроксильна група. Молярна маса еквівалентів NaOH дорівнює

Мек (NaOH) = 40 г/моль.

Таким чином, еквівалент H 2 S реакції (1) дорівнює ½ H 2 S, реакції (2) −

1 H 2 S, молярні маси еквівалентів H 2 S рівні відповідно 17 (1) та 34 (2) г/моль; еквівалент NaOH у реакціях (1) та (2) дорівнює NaOH, молярна маса еквівалентів основи становить 40 г/моль.

Рішення. Молярна маса еквівалентів оксидурозраховується за формулою

Мек (оксиду) = ,

де М- Молярна маса оксиду; n- Число катіонів відповідного оксиду основи або число аніонів відповідної оксиду кислоти; |c.o.|- Абсолютне значення ступеня окислення катіону або аніону.

У реакції P 2 O 5 + 3CaO = Ca 3 (PO 4) 2 еквівалент P 2 O 5 , що утворює два тризарядні аніони (РО 4) 3- , дорівнює 1 / 6 P 2 O 5 , а Мек (P 2 O 5) = = 23,7 г/моль. Еквівалент СаО, що дає один двозарядний катіон (Са 2+), дорівнює ½ СаО, а Мек (СаО) = = 28 г/моль.

приклад 2.3.Обчислити еквівалент та молярну масу еквівалентів фосфору в сполуках РН 3 , Р 2 Про 3 та Р 2 Про 5 .

Рішення.Щоб визначити молярну масу еквівалентів елементау поєднанні, можна скористатися наступною формулою:

Мек (елемента) = ,

де М А- Молярна маса елемента; |c.o.|- Абсолютне значення ступеня окислення елемента.


Ступінь окислення фосфору в РН 3 , Р 2 О 3 Р 2 О 5 відповідно дорівнює -3, +3 і +5. Підставляючи ці значення формулу, знаходимо, що молярна маса еквівалентів фосфору в сполуках РН 3 і Р 2 Про 3 дорівнює 31/3 = 10,3 г/моль; в Р 2 О 5 – 31/5 = 6,2 г/моль, а еквівалент фосфору у сполуках РН 3 та Р 2 О 3 дорівнює 1/3 Р, у з'єднанні Р 2 О 5 – 1/5 Р.

Рішення. Молярна маса еквівалентів хімічної сполуки дорівнює сумі молярних мас еквівалентів складових його частин:

Мек (РН 3) = Мек (Р) + Мек(Н) = 10,3 + 1 = 11 г/моль;

Мек (Р 2 Про 3) = Мек (Р) + Мек(О) = 10,3 + 8 = 18,3 г/моль;

Мек (Р 2 Про 5) = Мек (Р) + Мек (О) = 6,2 + 8 = 14,2 г/моль.

приклад 2.5.На відновлення 7,09 г оксиду металу зі ступенем окиснення +2 потрібно 2,24 л водню за нормальних умов. Обчислити молярні маси еквівалентів оксиду та металу. Чому дорівнює молярна маса металу?

Рішення.Завдання вирішується згідно із законом еквівалентів. Так як одна з реагуючих речовин знаходиться в газоподібному стані, то зручно скористатися такою формулою:

де Vек (газу) – обсяг одного моля еквівалентів газу. Для обчислення обсягу моля еквівалентів газу необхідно знати кількість молей еквівалентів ( υ ) в одному молі газу: υ = . Так, М(Н 2) = 2 г/моль; Мек (Н 2) = 1 г/моль. Отже, в одному молі молекул водню Н 2 міститься υ = 2/1 = 2 моль еквівалентів водню. Як відомо, моль будь-якого газу за нормальних умов (н.у.) ( Т= 273 К, Р= 101,325 кПа) займає об'єм 22,4 л. Значить, моль водню займе об'єм 22,4 л, оскільки в одному молі водню міститься 2 моль еквівалентів водню, то обсяг одного молю еквівалентів водню дорівнює Vек (Н 2) = 22,4/2 = 11,2 л. Аналогічно М(Про 2) = 32 г/моль, Мек (О 2) = 8 г/моль. В одному молі молекул кисню Про 2 міститься υ = 32/8 = 4 моль еквівалентів кисню. Один моль еквівалентів кисню за нормальних умов займає обсяг Vек (О 2) = 22,4/4 = 5,6 л.

Підставивши у формулу чисельні значення, знаходимо, що Мек (оксиду) = г/моль.

Молярна маса еквівалентів хімічної сполуки дорівнює сумі молярних мас еквівалентів складових його частин. Оксид – це з'єднання металу з киснем, тому молярна маса еквівалентів оксиду є сумою Мек (оксиду) = Мек (металу) + Мек (кисню). Звідси Мек (металу) = Мек (оксиду) − Мек (кисню) = 35,45 - 8 = 27,45 г/моль.

Молярна маса еквівалентів елемента ( Мек) пов'язана з атомною масою елемента ( МА) співвідношенням: Мек (елемента) = , де ½ с.о.½ – ступінь окислення елемента. Звідси МА = Мек (металу) ∙ ½ с.о.½ = 27,45×2 = 54,9 г/моль.

Таким чином, Мек (оксиду) = 35,45 г/моль; Мек (металу) = 27,45 г/моль; МА (металу) = 54,9 г/моль.

приклад 2.6.При взаємодії кисню з азотом одержано 4 моль еквівалентів оксиду азоту (IV). Розрахувати обсяги газів, які вступили в реакцію за нормальних умов.

Рішення.За законом еквівалентів кількість молей еквівалентів речовин, що вступають у реакцію і які у результаті реакції, рівні між собою, тобто. υ (Про 2) = υ (N 2) = υ (NO 2). Так як отримано 4 моль еквівалентів оксиду азоту (IV), то, отже, в реакцію вступило 4 моль еквівалентів 2 і 4 моль еквівалентів N 2 .

Азот змінює ступінь окислення від 0 (в N 2) до +4 (в NО 2), і так як в молекулі 2 атома, то разом вони віддають 8 електронів, тому

Мек (N 2) = = 3,5 г/моль . Знаходимо об'єм, зайнятий молем еквівалентів азоту (IV): 28 г/моль N 2 – 22,4 л

3,5 г/моль N 2 – х

х= л.

Оскільки реакцію вступило 4 моль еквівалентів N 2 , їх обсяг становить V(N 2) = 2,8 · 4 = 11,2 л. Знаючи, що моль еквівалентів кисню за нормальних умов займає об'єм 5,6 л, розраховуємо об'єм 4 моль еквівалентів О 2 , що вступили в реакцію: V(O 2) = 5,6 ∙ 4 = 22,4 л.

Отже, в реакцію вступило 11,2 л азоту та 22,4 л кисню.

приклад 2.7.Визначити молярну масу еквівалентів металу, якщо з 48,15 г його оксиду отримано 88,65 г нітрату.

Рішення.Враховуючи що Мек (оксиду) = Мек (металу) + Мек (кисню), а Мек (солі) = Мек (металу) + Мек (кислотного залишку), підставляємо відповідні дані до закону еквівалентів:

звідси Мек (металу) = 56,2 г/моль.

приклад 2.8.Обчислити ступінь окислення хрому в оксиді, що містить 68,42% цього цього металу.

Рішення.Взявши масу оксиду за 100 %, знаходимо масову частку кисню в оксиді: 100 – 68,42 = 31,58 %, тобто. на 68,42 частин маси хрому припадає 31,58 частин маси кисню, або 68,42 г хрому припадає 31,58 г кисню. Знаючи, що молярна маса еквівалентів кисню дорівнює 8 г/моль, визначимо молярну масу еквівалентів хрому в оксиді згідно із законом еквівалентів:

; Мек (Cr) = г/моль.

Ступінь окислення хрому знаходимо із співвідношення ,

звідси | c. o.| = = 3.