Способы получения оксидов cao

Оксид кальция: способы получения и химические свойства

Оксид кальция CaO — бинарное неорганическое вещество . Белый, гигроскопичный. Тугоплавкий, термически устойчивый, летучий при очень высоких температурах. Проявляет основные свойства.

Относительная молекулярная масса M_r = 56,08; относительная плотность для тв. и ж. состояния d = 3,35; t_пл ≈ 2614º C; t_кип = 2850º C.

Способ получения

1. Оксид кальция получается при разложении карбоната кальция при температуре 900 — 1200º C. В результате разложения образуется оксид кальция и углекислый газ:

2. В результате взаимодействия гидрида кальция и кислорода при температуре 300 — 400º С образуется оксид кальция и вода:

3. Оксид кальция можно получить сжиганием кальция в в кислороде при температуре выше 300º С:

2Ca + O₂ = 2CaO

Химические свойства

1. Оксид кальция реагирует с простыми веществами :

Оксид кальция реагирует с углеродом (коксом) при температуре 1900 — 1950º С и образует угарный газ и карбид кальция:

CaO + 3C = CaC₂ + CO

2. Оксид кальция взаимодействует со сложными веществами:

2.1. Оксид кальция взаимодействует с кислотами:

2.1.1. О ксид кальция с разбавленной соляной кислотой образует хлорид кальция и воду:

CaO + 2HCl = CaCl₂ + H₂O

2.1.2. Оксид кальция вступает во взаимодействие с разбавленной плавиковой кислотой с образованием фторида кальция и воды:

CaO + 2HF = CaF₂↓ + H₂O

2.1.3. Оксид кальция вступает в реакцию с разбавленной фосфорной кислотой, образуя фосфат кальция и воду:

2.2. Оксид кальция реагирует с оксидами:

2.2.1. Оксид кальция при комнатной температуре реагирует с углекислым газом с образованием карбоната кальция:

CaO + CO₂ = CaCO₃

2.2.2. Взаимодействуя с оксидом кремния при 1100 — 1200º С оксид кальция образует силикат кальция:

CaO + SiO₂ = CaSiO₃

2.3. Оксид кальция взаимодействует с водой при комнатной температуре, образуя гидроксид кальция:

Источник

Оксид кальция, характеристика, свойства и получение, химические реакции

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

Оксид кальция – неорганическое вещество, имеет химическую формулу CaO.

Краткая характеристика оксида кальция:

Оксид кальция – неорганическое вещество, порошок от белого до бледно-жёлтого цвета либо бесцветные кристаллы. Не имет запаха.

Так как валентность кальция равна двум, то оксид кальция содержит один атом кислорода и один атом кальция.

Химическая формула оксида кальция CaO.

Оксид кальция широко известен как негашёная известь .

Оксид кальция в воде не растворяется, а вступает в реакцию с ней. Практически не растворяется в этаноле. Не растворяется в диэтиловом эфире.

Оксид кальция относится к высокотоксическим веществам. Класс опасности 2. Это едкое вещество, особенно опасен при смешивании с водой .

Препарат в виде пыли и капель взвеси раздражает слизистые оболочки органов дыхания, попадая на кожу, вызывает тяжелые ожоги, особенно сильно действует на слизистую оболочку глаз.

Предельно допустимая концентрация в воздухе рабочей зоны производственных помещений – 3 мг/м 3 .

При работе с препаратом следует применять индивидуальные средства защиты (респираторы, защитные очки, резиновые перчатки), а также соблюдать меры личной гигиены. Не допускать попадания препарата на слизистые оболочки и на кожу.

Помещения, в которых проводятся работы с препаратом, должны быть оборудованы общей приточно-вытяжной вентиляцией, а места наибольшего пыления – укрытиями с местной вытяжной вентиляцией. Испытания препарата в лабораториях следует проводить в вытяжном шкафу.

При проведении анализа окиси кальция с использованием горючего газа следует соблюдать меры противопожарной безопасности.

См. ГОСТ 8677-76 Реактивы. Кальция оксид. Технические условия (с Изменением N 1).

Физические свойства оксида кальция:

Наименование параметра:	Значение:
Химическая формула	CaO
Синонимы и названия иностранном языке	calcium oxide (англ.) известь негашеная (рус.) кальция окись (рус.)
Тип вещества	неорганическое
Внешний вид	порошок от белого до бледно-жёлтого цвета либо бесцветные кристаллы, без запаха
Цвет	бесцветный, от белого до бледно-жёлтого
Вкус	—*
Запах	не имеет
Агрегатное состояние (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.)	твердое вещество
Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при 20 °C), кг/м 3	3370
Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при 20 °C), г/см 3	3,37
Температура кипения, °C	2850
Температура плавления, °C	2570
Температура возгонки (сублимации), °C	не имеет
Температура разложения, °C	не имеет
Молярная масса, г/моль	56,0774

Получение оксида кальция:

Оксид кальция получается в результате следующих химических реакций:

1. 1. путем термического разложения известняка:

Это промышленный способ получения оксида кальция. Технологически данный процесс в промышленности реализуют в специальных шахтных печах .

1. 2. путем сжигания кальция на воздухе:

2Сa + О₂ → 2CaО (t = 300 o C).

1. 3. путем термического разложения гидроксида кальция:

Сa(OH)₂ → СaO + H₂О (t = 520-580 o C).

1. 4. путем термического разложения нитрата кальция:

Химические свойства оксида кальция. Химические реакции оксида кальция:

Оксид кальция относится к основным оксидам.

Химические свойства оксида кальция аналогичны свойствам основных оксидов других металлов . Поэтому для него характерны следующие химические реакции:

1. реакция оксида кальция с хлором:

В результате реакции образуется хлорид кальция и кислород.

2. реакция оксида кальция с кремнием:

2CaO + 5Si → 2CaSi₂ + SiO₂ (t = 1300 o C).

В результате реакции образуется силицид кальция и оксид кремния .

3. реакция оксида кальция с углеродом:

CaО + 3С → CaС₂ + СО (t = 1900-1950 o C);

2CaO + 5C → 2CaC₂ + CO₂ (t = 700 o C).

В результате реакции образуется карбид кальция и оксид углерода .

4. реакция оксида кальция с алюминием :

4CaО + 2Al → 2Ca + Ca(AlO₂)₂ (t = 1200 o C);

В результате реакции образуется кальций и соответственно алюминат кальция, оксид алюминия-кальция и алюмината трикальция.

5. реакция оксида кальция с водой:

Оксид кальция реагирует с водой , образуя гидроксид кальция. Процесс имеет название «гашение извести». Химическая реакция происходит с выделением энергии (тепла).

6. реакция оксида кальция с оксидом углерода (углекислым газом):

Оксид кальция реагирует с углекислым газом (являющийся кислотным оксидом), образуя соль – карбонат кальция.

7. реакция оксида кальция с оксидом серы :

Оксид серы также является кислотным оксидом. В результате реакции образуется соответственно соль – в первом случае – сульфит кальция, во втором случае – сульфат кальция.

8. реакция оксида кальция с оксидом кремния:

CaО + SiО₂ → CaSiО₃ (t = 1100-1200 o C).

Оксид кремния также является кислотным оксидом. В результате реакции образуется соль – силикат кальция.

9. реакция оксида кальция с оксидом фосфора :

Оксид фосфора также является кислотным оксидом. В результате реакции образуется соль соответственно: метафосфат кальция, фосфат кальция и дифосфата кальция.

Аналогично проходят реакции оксида кальция и с другими кислотными оксидами.

10. реакция оксида кальция с оксидом алюминия :

Оксид алюминия является амфотерным оксидом. Это значит, что как амфотерный оксид оксид алюминия проявляет свойства как кислотных, так и основных соединений. В результате реакции образуется соль – алюминат кальция.

11. реакция оксида кальция с оксидом марганца :

Оксид алюминия является амфотерным оксидом. Это значит, что как амфотерный оксид оксид алюминия проявляет свойства как кислотных, так и основных соединений. В результате реакции образуется соответственно: соль – манганит кальция либо оксид марганца-кальция.

Аналогично проходят реакции оксида кальция и с другими амфотерными оксидами.

12. реакция оксида кальция с оксидом свинца :

В результате реакции образуется соль – плюмбит кальция. Реакция протекает при сплавлении реакционной смеси.

Аналогично проходят реакции оксида кальция и с другими оксидами.

13. реакция оксида кальция с тетраоксидом диазота:

Реакция идет в жидком тетраоксиде диазота. В результате реакции образуются оксид азота (III) и соль – нитрат кальция.

14. реакция оксида кальция с плавиковой кислотой:

В результате химической реакции получается соль – фторид кальция и вода.

15. реакция оксида кальция с азотной кислотой:

В результате химической реакции получается соль – нитрат кальция и вода .

Аналогично проходят реакции оксида кальция и с другими кислотами.

16. реакция оксида кальция с бромистым водородом (бромоводородом):

В результате химической реакции получается соль – бромид кальция и вода .

17. реакция оксида кальция с йодоводородом:

В результате химической реакции получается соль – йодид кальция и вода .

Применение и использование оксида кальция:

Оксид кальция используется в производстве строительных материалов, в качестве пищевой добавки E-529.

Источник

Оксид кальция

Средняя оценка: 4.7

Всего получено оценок: 117.

Средняя оценка: 4.7

Всего получено оценок: 117.

Негашёная известь – это оксид кальция. Его получают в лабораториях и промышленным путём из природных материалов. Вещество активно используется в строительстве и промышленности.

Физические свойства

Оксид кальция – неорганическое кристаллическое вещество в виде белого или серо-белого порошка без запаха и вкуса. Твёрдое вещество кристаллизуется в кубические гранецентрированные кристаллические решётки по типу хлорида натрия (NaCl).

Рис. 1. Кубические гранецентрированные кристаллические решётки.

Общее описание вещества представлено в таблице.

Признак

Значение

Формула соединения оксид кальция

В глицерине. В этаноле не растворяется, с водой образует гидроксид

Химическая связь в кристалле

Оксид кальция – едкое вещество, относящееся ко второму классу опасности. Агрессивные свойства проявляет при взаимодействии с водой, образуя гашёную известь.

Получение

Оксид кальция также называют жжёной известью из-за способа получения. Получают негашёную известь путём нагревания и разложения известняка – карбоната кальция (CaCO₃).

Реакция получения оксида кальция из известняка выглядит следующим образом:

Кроме того, негашёную известь можно получить двумя способами:

из простых веществ, наращивая оксидный слой на металле –

Реакции протекают при высоких температурах. Температура сожжения известняка – 900-1200°C. При 200-300°C на поверхности металла начинает образовываться оксид. Для разложения солей и гидроксида необходима температура в 500-600°C.

Химические свойства

Оксид кальция является высшим оксидом и максимально проявляет окислительные свойства. Соединения взаимодействует с неорганическими веществами и свободными галогенами. Основные химические свойства оксида приведены в таблице.

Реакции

Что образуется

Молекулярное уравнение

Образуется гидроксид (гашёная известь). Реакция протекает бурно с выделением тепла

Растворяется, образуя соли

С оксидами неметаллов (кислотными остатками)

С углеродом при нагревании

Образуется карбид кальция

CaO + 3С → СаС₂ + CO

Восстанавливает кальций. Образуется оксид алюминия

Применение

Оксид используется в пищевой промышленности в качестве:

• улучшителя муки и хлеба;
• пищевой добавки Е529;
• регулятора кислотности;
• питательной среды для дрожжей;
• катализатора гидрогенизации (присоединения водорода) жиров.

Кроме того, негашёная известь применяется в химической и строительной промышленности для производства различных веществ:

• масел;
• стеарата кальция;
• солидола;
• огнеупорных материалов;
• гипса;
• высокоглиноземистого цемента;
• силикатного кирпича.

Рис. 3. Цемент, кирпич, гипс получают из оксида кальция.

Что мы узнали?

Оксид кальция или негашёная известь – кристаллическое вещество, бурно реагирующее с водой и образующее гашёную известь. Широко используется в промышленности, в частности пищевой и строительной. Зарегистрирован как пищевая добавка Е529. Имеет высокие температуры плавления и кипения, растворяется только в глицерине. Образуется при сжигании карбоната кальция. Проявляет окислительные свойства, образует соли с оксидами и кислотами, взаимодействует с углеродом и алюминием.

Источник