Кальций реагирует с кислородом и хлором

• Главная
• Топ посещаемости
• Все сртаницы сайта
• Обратная связь

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,

фосфид кальция), известны также фосфиды кальция составов СаР и СаР5;

(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.

Наличие в воде растворенного гидрокарбоната кальция во многом определяет временную жёсткость воды. Временной ее 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 роль для человечества
Кальций — элемент главной подгруппы второй группы, четвёртого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 20. Обозначается символом Ca (лат. Calci .

Кальций — элемент 4-го периода и ПА-группы Периодической системы, порядковый номер 20. Электронная формула атома [₁₈Ar]4s 2 , степени окисления +2 и 0. Относится к щелочноземельным металлам. Имеет низкую электроотрицательность (1,04), проявляет металлические (основные) свойства. Образует (как катион) многочисленные соли и бинарные соединения. Многие соли кальция малорастворимы в воде. В природе — шестой по химической распространенности элемент (третий среди металлов), находится в связанном виде. Жизненно важный элемент для всех организмов.Недостаток кальция в почве восполняется внесением известковых удобрений (СаС0₃, СаО, цианамид кальция CaCN₂ и др.). Кальций, катион кальция и его соединения окрашивают пламя газовой горелки в темно-оранжевый цвет (качественное обнаружение).

Серебристо-белый металл, мягкий, пластичный. Во влажном воздухе тускнеет и покрывается пленкой из СаО и Са(ОН)₂.Весьма реакционноспособный; воспламеняется при нагревании на воздухе, реагирует с водородом, хлором, серой и графитом:

Восстанавливает другие металлы из их оксидов (промышленно важный метод — кальцийтермия):

Получение кальция в промышленности:

Кальций применяется для удаления примесей неметаллов из металлических сплавов, как компонент легких и антифрикционных сплавов, для выделения редких металлов из их оксидов.

Основный оксид. Техническое название негашёная известь. Белый, весьма гигроскопичный. Имеет ионное строение Ca 2+ O 2- . Тугоплавкий, термически устойчивый, летучий при прокаливании. Поглощает влагу и углекислый газ из воздуха. Энергично реагирует с водой (с высоким экзо-эффектом), образует сильно щелочной раствор (возможен осадок гидроксида), процесс называется гашение извести. Реагирует с кислотами, оксидами металлов и неметаллов. Применяется для синтеза других соединений кальция, в производстве Са(ОН)₂, СаС₂ и минеральных удобрений, как флюс в металлургии, катализатор в органическом синтезе, компонент вяжущих материалов в строительстве.

Уравнения важнейших реакций:

Получение СаО в промышленности — обжиг известняка (900-1200 °С):

СаСО3 = СаО + СО2

Уравнения важнейших реакций:

Получение Са(ОН)₂ в промышленности — гашение извести СаО (см. выше).

Физические и химические свойства кальция

В древности люди использовали соединения кальция для строительства. В основном это был карбонат кальция, находившийся в горных породах, или продукт его обжига — известь. Также использовался мрамор и гипс. Раньше ученые считали, что известь, представляющая собой оксид кальция, — это простое вещество. Это заблуждение существовало вплоть до конца XVI­II века, пока свои предположения по поводу этого вещества не высказал Антуан Лавуазье.

В начале XIX века английский ученый Хэмпфри Дэви с помощью электролиза открыл кальций в чистом виде. Причем получил он амальгаму кальция из гашеной извести и оксида ртути. Затем отогнав ртуть, он получил металлический кальций.

Кальций играет важную роль в биологической сфере и является распространенным микроэлементом, который в небольших количествах содержится в организме человека, животных, а также в растениях. Дефицит этого элемента приводит к различным заболеваниям.

Так как этот металл проявляет высокую активность, в природе кальций не встречается в чистом виде: большая часть соединений находится в горных породах, например, в силикатах и алюмосиликатах. Также он находится в осадочных горных породах, например, в известняке и меле, который представляет собой карбонат кальция. Кроме того, он встречается в морской воде и в земной коре.

Применение кальция

Этот элемент часто применяют в металлургической промышленности. Именно кальций выступает в роли восстановителя при получении некоторых металлов, например, нержавеющей стали.

Другие соединения кальция, использующиеся в промышленности:

оксид кальция CaO (негашеная известь) используется для строительных и ремонтных работ;

гидросульфит кальция Ca(HSO₃)₂ представляет собой бесцветные кристаллы, является консервантом, а также применяется в бумажной промышленности;

дигидрат сульфата кальция (гипс) Ca­SO₄·2H₂O применяется как вяжущий материал в целлюлозно-бумажной промышленности, а также в медицине — для фиксации переломов.

Физические свойства кальция

Ca является мягким металлом, его без труда можно разрезать ножом.

Кальций — блестящий серебристо-белый металл, который при неправильном хранении тускнеет из-за образования оксидной пленки.

Вещество плавится при высокой температуре — 842 °С.

Обладает высокой электро- и теплопроводностью.

Кипит при температуре 1484 °С.

Химические свойства кальция

Ca находится во второй группе четвертого периода периодической системы Менделеева и относится к активным щелочноземельным металлам.

Кальций следует хранить под керосином: если оставить этот металл на открытом воздухе, он быстро потеряет свой металлический блеск и станет тусклым и серым под воздействием паров воды, кислорода и углекислого газа.

Реакция кальция с водой проходит бурно, но не сопровождается возгоранием. За счет обильного выделения водорода пластинка с кальцием будет перемещаться по воде. Также образуется вещество — гидроксид кальция. Если в жидкость добавить фенолфталеин, она окрасится в ярко-малиновый цвет — следовательно, Ca(OH)₂ является основанием.

Ca + 2H₂O → Ca(OH)₂↓ + H₂↑

Реакция кальция с кислородом

Очень интересна реакция Ca и O₂, однако опыт нельзя выполнять в домашних условиях, так как он весьма опасен.

Рассмотрим реакцию кальция с кислородом, а именно горение этого вещества на воздухе.

Внимание! Не пытайтесь повторить этот опыт самостоятельно! Здесь вы найдете безопасные опыты по химии, которые можно проводить дома.

В качестве источника кислорода возьмем нитрат калия KNO₃. Если кальций хранился в керосиновой жидкости, то перед опытом его нужно очистить при помощи горелки, подержав над пламенем. Далее кальций опускают в порошок KNO₃. Затем кальций с нитратом калия нужно поместить в пламя горелки. Происходит реакция разложения нитрата калия на нитрит калия и кислород. Выделяющийся кислород поджигает кальций, и пламя окрашивается в красный цвет.

Стоит отметить, что кальций реагирует с некоторыми элементами только при нагревании, к ним относятся: фосфор, сера, бор, азот и другие.

Верный ответ: 35.

Без нагревания хром реагирует с кислородом и раствором сульфата меди.
Cr + O₂ → Cr₂O₃
Cr + CuSO₄ → CrSO₄ + Cu
С концентрированными серными и азотной кислотой происходит пассивирование: без нагревания реакция не идет. С водой хром реагирует только в раскаленном состоянии, с образованием гидроксида.

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 157.

Верный ответ: 45.

Без нагревания алюминий реагирует с кислородом и хлором.
Al + O₂ → Al₂O₃ (на воздухе алюминий покрывается оксидной пленкой).
Al + Cl₂ → AlCl₃
Без нагревания алюминий не взаимодействует со фтором, серой и азотом.

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 192.

Верный ответ: 25.

Без нагревания хлор реагирует с активными металлами.
Cl₂ + Li → LiCl
Cl₂ + Ca → CaCl₂
Хлор не способен вытеснить фтор из KF, поэтому данная реакция невозможна. С солью BaSO₄ хлор также не способен прореагировать.
Платина реагирует с галогенами только при нагревании.

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 228.

Верный ответ: 34.

H₂S + O₂ → SO₂ + H₂O
FeO + O₂ → Fe₂O₃
Реакции с высшими оксидами (оксид кальция, оксид фосфора (V)) и гидроксидами для кислорода не характерны.

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 764.

Верный ответ: 45.

И железо, и медь способны реагировать с концентрированной азотной кислотой (из-за пассивирования железо реагирует при нагревании).
Fe + HNO_3(конц.) → (t) Fe(NO₃)₃ + NO₂↑ + H₂O
Cu + HNO_3(конц.) → Cu(NO₃)₂ + NO₂↑ + H₂O

Как более активные металлы, железо и медь способны вытеснить менее активный, ртуть, из ее соли.
Cu + HgCl₂ → CuCl₂ + Hg
Fe + HgCl₂ → FeCl₂ + Hg

Медь не реагирует с разбавленной серной кислотой, однако с концентрированной реакция идет.

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 765.

Верный ответ: 25.

Реакции с остальными реагентами невозможны.

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 766.

Верный ответ: 35.

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 767.

Верный ответ: 12.

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 768.

Верный ответ: 25.

Na + H₂O → NaOH + H₂
Sr + H₂O → Sr(OH)₂ + H₂
Серебро, углерод и медь с водой не взаимодействуют.

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 769.

Верный ответ: 35.

P + O₂ → P₂O₅ (при недостатке кислорода - P₂O₃)
P + Cl₂ → PCl₅ (при недостатке хлора - PCl₃)
Фосфор практических не взаимодействует с водородом.

Задания 9. Химические свойства простых веществ: металлов и неметаллов

Железо реагирует с1) хлоридом кальция2) бромом3) оксидом натрия4) гидроксидом натрия

2. Хлор ре­а­ги­ру­ет с1) азот­ной кислотой2) суль­фа­том алюминия3) кислородом4) бро­ми­дом кальция

Фосфор реагирует с1) аммиаком2) оксидом углерода(IV)3) хлором4) соляной кислотой

4. С каж­дым из веществ —
— вза­и­мо­дей­ству­ет1)
2)
3)
4)

Какой из указанных металлов вступает в реакцию с соляной кислотой?1) серебро2) золото3) алюминий4) медь

6. С растворами гидроксида натрия и соляной кислоты взаимодействует1)
2)
3)
4)

7. Кислород реагирует с1)
2)
3)
4)

С медью не реагирует1) хлорид железа(II) (р-р)2) серная кислота (конц.)3) кислород4) хлор

Водород не реагирует с1) оксидом меди(II)2) хлором3) гидроксидом натрия4) кислородом

В реакцию с водой при комнатной температуре вступают оба вещества пары1) кислород и углерод2) магний и сера3) алюминий и фосфор4) натрий и кальций

11.Медь реагирует с раствором1)
2)
3)
4)

12. Хлор реагирует с1)
2)
3)
4)

Водород реагирует с1) медью2) оксидом меди(II)3) сульфатом меди(II)4) гидроксидом меди(II)

Кислород непосредственно не взаимодействует1) хлором2) фосфором3) серой4) железом

15. Возможно химическое взаимодействие между следующими веществами:1)
и
2)
и
3)
и
4)
и

16. Алюминий об­ра­зу­ет сульфат алю­ми­ния при вза­и­мо­дей­ствии с1) серой2) сер­ной кислотой3) сер­ни­стой кислотой4) сероводородом

17. Магний легко рас­тво­ря­ет­ся в1) дистиллированной воде2) аммиачной воде3) растворе
4) растворе

Фосфор не реагирует1) аргоном2) кислородом3) фтором4) хлором

19. С каж­дым из веществ:
— будет взаимодействовать1) алюминий2) магний3) медь4) серебро

Натрий образует нитрат натрия при взаимодействии с1) азотом2) аммиаком3) азотной кислотой4) оксидом азота(I)

21.И кислород, и во­до­род реагируют с 1) аммиаком2) хлором3) серной кислотой4) натрием

22. С образованием соединения, содержащего ионы
, водород реагирует с1) хлором2) серой3) натрием4) кислородом

23. Цинк быстро взаимодействует с водным раствором1)
2)
3)
4)

Красный фосфор при небольшом нагревании может вступать в химическую реакцию с1) водородом2) кислородом3) углеродом4) медью

Водород при нагревании может вступать в химическую реакцию с1) водой2) оксидом меди(II)3) хлоридом натрия4) аммиаком

С кислородом может реагировать1) медь2) оксид углерода(IV)3) гидроксид натрия4) серная кислота

С водородом может реагировать1) хлор2) медь3) гидроксид калия4) соляная кислота

28.С уг­ле­ро­дом при определённых усло­ви­ях может ре­а­ги­ро­вать1) оксид железа(III)2) гид­рок­сид натрия3) со­ля­ная кислота4) медь

С азотом при определённых условиях может реагировать1) водород2) железо3) оксид алюминия4) серная кислота

30.Не ре­а­ги­ру­ют друг с другом1) хлор и водород2) кислород и кальций3) азот и вода4) железо и сера

Не реагируют друг с другом1) хлор и водород2) кислород и кальций3) азот и вода4) железо и сера

32.И магний, и сера ре­а­ги­ру­ют с1) щелочами2) разбавленной сер­ной кислотой3) азотом4) кислородом

33. И железо, и фос­фор ре­а­ги­ру­ют с1) водородом2) хлором3) щелочами4) соляной кислотой

34.В со­ля­ной кис­ло­те растворяется1) сера2) марганец3) серебро4) углерод

35.В ще­ло­чах растворяется 1) углерод2) железо3) алюминий4) магний

36. С раз­бав­лен­ной со­ля­ной кис­ло­той взаимодействует1) серебро2) бром3) марганец4) сера

37. В ще­ло­чах растворяется1) магний2) железо3) алюминий4) медь

38.Железо ре­а­ги­ру­ет с раствором1)
2)
3)
4)

39.Цинк не ре­а­ги­ру­ет с раствором1)
2)
3)
4)

40.Бром в обыч­ных усло­ви­ях ре­а­ги­ру­ет с1)
2)
3)
4)

41. Азот при на­гре­ва­нии ре­а­ги­ру­ет с1)
2)
3)
4)

42.Не ре­а­ги­ру­ют друг с другом1) хлор и водород2) кислород и кальций3) азот и вода4) железо и сера

43. Сера пре­вра­ща­ет­ся в сер­ную кис­ло­ту под действием1)
2)
3)
4)

44. В ре­ак­цию с же­ле­зом может всту­пать каж­дое из двух веществ:1)
и
2)
и

3)
и
4)
и

45.Железо всту­па­ет в ре­ак­цию с каж­дым из двух веществ:1)
и
2)
и
3)
и

4)
и

46. Сера не ре­а­ги­ру­ет с1) ок­си­дом уг­ле­ро­да (IV)2) на­три­ем3) водородом4) кислородом

47. Водород не вза­и­мо­дей­ству­ет с1)
2)
3)
4)

48.И с цинком, и с медью реагирует1) хлор2) оксид углерода(II)3) гид­рок­сид натрия4) раз­бав­лен­ная со­ля­ная кислота

49. Кислород ре­а­ги­ру­ет с1)
2)
3)
4)

Дата добавления: 2018-04-15 ; просмотров: 1116 ;