Способы получения хлорида кальция уравнения реакций

Хлорид кальция: способы получения и химические свойства

Хлорид кальция CaCl₂ — соль щелочноземельного металла кальция и хлороводородной кислоты. Белый, плавится без разложения. Хорошо растворяется в воде (гидролиза нет).

Относительная молекулярная масса M_r = 110,98; относительная плотность для тв. и ж. состояния d = 2,51; t_пл = 782º C; t_кип = 1960º C;

Способ получения

1. Хлорид кальция можно получить путем взаимодействия кальция и хлора :

2. В результате взаимодействия карбоната кальция и соляной кислоты образуется хлорид кальция, углекислый газ и вода:

Качественная реакция

Качественная реакция на хлорид кальция — взаимодействие его с нитратом серебра, в результате реакции происходит образование белого творожного осадка:

1. При взаимодействии с нитратом серебра , хлорид кальция образует нитрат кальция и осадок хлорид серебра:

Химические свойства

1. Хлорид кальция реагирует с простыми веществами:

1.1. В результате реакции между хлоридом кальция и водородом при 600 — 700º С и катализаторах Pt, Fe, Ni образуется гидрид кальция и соляная кислота:

1.2. Хлорид кальция взаимодействует с алюминием при 600 — 700º С и образует на выходе кальций и хлорид алюминия:

3CaCl₂ + 2Al = 3Ca + 2AlCl₃

2. Хлорид кальция вступает в реакцию со многими сложными веществами :

2.1. Хлорид кальция вступает в реакции с основаниями :

2.1.1. Хлорид кальция взаимодействует с концентрированным раствором гидроксида натрия . При этом образуются гидроксид кальция и хлорид натрия:

CaCl₂ + 2NaOH = Ca(OH)₂↓ + 2NaCl

2.2. Хлорид кальция реагирует с кислотами:

2.2.1. Твердый хлорид кальция реагирует с концентрированной серной кислотой при кипении , образуя сульфат кальция и газ хлороводород :

2.3. Хлорид кальция вступает в взаимодействие с солями:

2.3.1. В результате реакции между хлоридом кальция и карбонатом натрия образуется карбонат кальция и хлорид натрия:

2.3.2. Хлорид кальция реагирует с фторидом аммония и образует фторид кальция и хлорид аммония:

2.3.3. Хлорид кальция может реагировать с сульфатом калия при 800º С с образованием сульфата кальция и хлорида калия:

Источник

Кальций: способы получения и химические свойства

Кальций Ca — это щелочноземельный металл, серебристо-белый, пластичный, достаточно твердый. Реакционноспособный. Сильный восстановитель.

Относительная молекулярная масса M_r = 40,078; относительная плотность для твердого и жидкого состояния d = 1,54; t_пл = 842º C; t_кип = 1495º C.

Способ получения

1. В результате электролиза жидкого хлорида кальция образуются кальций и хлор :

2. Хлорид кальция взаимодействует с алюминием при 600 — 700º С образуя кальций и хлорид алюминия:

3CaCl₂ + 2Al = 3Ca + 2AlCl₃

3. В результате разложения гидрида кальция при температуре выше 1000º С образуется кальций и водород:

4. Оксид кальция взаимодействует с алюминием при 1200º С и образует кальций и алюминат кальция:

4CaO + 2Al = 3Ca + Ca(AlO₂)₂

Качественная реакция

Кальций окрашивает пламя газовой горелки в коричнево-красный цвет.

Химические свойства

1. Кальций — сильный восстановитель . Поэтому он реагирует почти со всеми неметаллами :

1.1. Кальций взаимодействует с азотом при 200 — 450º С образуя нитрид кальция:

1.2. Кальций сгорает в кислороде (воздухе) при выше 300º С с образованием оксида кальция:

2Ca + O₂ = 2CaO

1.3. Кальций активно реагирует при температуре 200 — 400º С с хлором, бромом и йодом . При этом образуются соответствующие соли :

1.4. С водородом кальций реагирует при температуре 500 — 700º C с образованием гидрида кальция:

1.5. В результате взаимодействия кальция и фтора при комнатной температуре образуется фторид кальция:

1.6. Кальций взаимодействует с серой при 150º С и образует сульфид кальция:

Ca + S = CaS

1.7. В результате реакции между кальцием и фосфором при 350 — 450º С образуется фосфид кальция:

1.8. Кальций взаимодействует с углеродом (графитом) при 550º С и образует карбид кальция:

Ca + 2C = CaC₂

2. Кальций активно взаимодействует со сложными веществами:

2.1. Кальций при комнатной температуре реагирует с водой . Взаимодействие кальция с водой приводит к образованию гидроксида кальция и газа водорода:

2.2. Кальций взаимодействует с кислотами:

2.2.1. Кальций реагирует с разбавленной соляной кислотой, при этом образуются хлорид кальция и водород :

Ca + 2HCl = CaCl₂ + H₂ ↑

2.2.2. Реагируя с разбавленной азотной кислотой кальций образует нитрат кальция, оксид азота (I) и воду:

если азотную кислоту еще больше разбавить, то образуются нитрат кальция, нитрат аммония и вода:

2.3. Кальций вступает в реакцию с газом аммиаком при 600 — 650º С. В результате данной реакции образуется нитрид кальция и гидрид кальция:

если аммиак будет жидким, то в результате реакции в присутствии катализатора платины образуется амид кальция и водород:

Источник

Хлорид кальция, характеристика, свойства и получение, химические реакции

Хлорид кальция, характеристика, свойства и получение, химические реакции.

Хлорид кальция – неорганическое вещество, имеет химическую формулу CaCl₂.

Краткая характеристика хлорида кальция:

Хлорид кальция – неорганическое вещество белого цвета.

Химическая формула хлорида кальция CaCl₂.

Хлорид кальция – неорганическое химическое соединение, соль соляной кислоты и кальция.

Хорошо растворяется в воде, метаноле, этаноле, пропаноле. Практически не растворим в ацетоне. Не растворим в жидком аммиаке.

Растворяясь в воде, выделяет значительное количество тепла. Водные растворы хлорида кальция замерзают при низких температурах (20%-ный – при −18,57 °C, 30%-ный – при −48 °C).

С водой хлорид кальция образует кристаллогидраты с общей формулой CaCl₂·nH₂O, где n может быть 1, 2, 4 или 6: гидрат хлорида кальция CaCl₂·H₂O, дигидрат хлорида кальция CaCl₂·2H₂O, тетрагидрат хлорида кальция CaCl₂·4H₂O, гексагидрат хлорида кальция CaCl₂·6H₂O.

Гексагидрат CaCl₂·6H₂O устойчив до 29,8 °C, при более высоких температурах из насыщенного раствора выпадают кристаллогидраты с 4, 2 и 1 молекулами H₂O.

Обладает высокой гигроскопичностью.

Пищевой хлорид кальция нетоксичен. Технический хлористый кальций по степени воздействия на организм относится к умеренно опасным веществам (3-й класс опасности по ГОСТ 12.1.005). Хлорид кальция относительно безвреден для растений и почвы.

Негорюч, пожаро- и взрывобезопасен.

Хлорид кальция является пищевой добавкой Е509.

В природе хлорид кальция встречается в виде минерала антарктицита (CaCl₂•6H₂O).

Физические свойства хлорида кальция:

Наименование параметра:	Значение:
Химическая формула	CaCl2
Синонимы и названия иностранном языке	calcium chloride (англ.)

кальций хлористый (рус.) Тип вещества неорганическое Внешний вид белые ромбические кристаллы Цвет белый Вкус от горького до соленого Запах —* Агрегатное состояние (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.) твердое вещество Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при 20 °C), кг/м 3 2150 Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при 20 °C), г/см 3 2,15 Температура кипения, °C 1935 Температура плавления, °C 772 Молярная масса, г/моль 111,08 Гигроскопичность сильно гигроскопичен Растворимость в воде (20 o С), г/100 г 74,5

Получение хлорида кальция:

В промышленности технический хлорид кальция получают из известняка в качестве побочного продукта при производстве кальцинированной соды (процесс Сольвея), а также как побочный продукт в процессе рекуперации аммиака в этом же процессе.

Пищевой хлорид кальция получают взаимодействием соляной кислоты и гидроксида кальция (в виде известкового молока).

Хлорид кальция получают в результате следующих химических реакций:

1. 1. взаимодействия карбоната кальция и хлорида натрия:

Основная химическая реакция процесса Сольвея.

1. 2. взаимодействия карбоната кальция и хлорида аммония:

Реакция протекает при кипении. Реакция рекуперации аммиака. Используется в процессе Сольвея.

1. 3. взаимодействия гидроксида кальция и хлорида аммония:

Реакция рекуперации аммиака. Используется в процессе Сольвея.

1. 4. взаимодействия оксида кальция и хлорида аммония:

Реакция рекуперации аммиака. Используется в процессе Сольвея.

1. 5. взаимодействия гидроксида кальция и хлора:

1. 6. взаимодействия гидроксида кальция и хлорида магния:

Источник

Хлорид кальция

Характеристики и физические свойства хлорида кальция

Он расплывается на воздухе из-за энергичного поглощения влаги. Хорошо растворяется в воде (не гидролизуется). Кристаллогидратов не образует.

Рис. 1. Хлорид кальция. Внешний вид.

Таблица 1. Физические свойства хлорида кальция.

Плотность (20 o С), г/см 3

Температура плавления, o С

Температура кипения, o С

Растворимость в воде (20 o С), г/100 мл

Получение хлорида кальция

Основной способ получения хлорида кальция – взаимодействие хлорида аммония с гидроксидом кальция (промежуточная стадия при производстве соды):

Химические свойства хлорида кальция

В водном растворе хлорид кальция диссоциирует на ионы:

Хлорид кальция взаимодействует с концентрированными растворами сильных минеральных кислот:

Он способен реагировать с щелочами в водных растворах:

Взаимодействие хлорида кальция с другими солями возможно только если продукт взаимодействия выводится из реакционной среды:

Пропускание водорода через раствор карбонатахлорида кальция приводит к образованию гидрида кальция и соляной кислоты:

CaCl₂ + H₂↔ CaH₂ + 2HCl (t = 600 – 700 o C, kat = Pt6 Fe, Ni).

Применение хлорида кальция

Хлорид кальция нашел применение в лабораторной практике (наполнитель осушающих трубок, сырье для получения кальция), пищевой промышленности (смягчение баранины, консервант), медицине, как компонент противогололедных реагентов и т.д.

Примеры решения задач

Задание	Вычислите массу хлорида кальция, который может прореагировать с концентрированным раствором серной кислоты объемом 100 мл (массовая доля H2SO4 98%, плотность 1,8365 г/мл). Определите объем хлороводорода, выделяющийся в результате этой реакции.
Решение	Запишем уравнение реакции:

Найдем массу раствора серной кислоты, а также массу растворенного вещества H₂SO₄ в нем:

m_solution =100 × 1,8365 = 183,65г.

Рассчитаем количество моль серной кислоты (молярная масса равна 98 г/моль):

Согласно уравнению реакции n (H₂SO₄) : n (HCl) = 1: 2. Значит,

n(HCl) = 2 × n(H₂SO₄) = 2 × 1,84 = 3,86 моль.

Тогда, объем выделившегося хлороводорода будет равен:

V (HCl) = 3,86 × 22,4 = 82,432 л.

Согласно уравнению реакции n(H₂SO₄) : n (CaCl₂) = 1: 1. Значит,количество вещества карбоната хлорида кальция равно:

Тогда масса хлорида кальция, вступившего в реакцию будет равна (молярная масса – 111 г/моль):

m (CaCl₂) = 1,84 × 111 = 204,24г.

Ответ Масса хлорида кальция равна 204,24 г, объем хлороводорода равен 82,432 л.

Задание	Вычислите массу кальция, который необходим для получения хлорида кальция массой 7,9 г по реакции взаимодействия с хлором.
Решение	Запишем уравнение реакции взаимодействия кальция и хлора с образованием хлорида кальция:

Рассчитаем число моль хлорида кальция (молярная масса – 111 г/моль):

n (CaCl₂) = 7,9 / 111 = 0,07моль.

Согласно уравнению реакции n(CaCl₂) : n(Ca) = 1:1, значит,

Масса кальция необходимого для получения хлорида кальция по реакции взаимодействия с хлором равна (молярная масса – 40 г/моль):

Источник