Главная Обратная связь

Дисциплины:






В горных породах и минералах



Творческая работа по химии

Кальций

 

 

Состав группы:

1) Ошейчик Наталья

2) Желнина Анастасия

3) Котова Наталья

 

Строение атома

Химический элемент Кальций расположен в четвертом периоде, во второй группе А. Кальций является металлом. Заряд ядра - +20, у кальция четыре энергетических уровня. На первом уровне – 2 электрона, на втором – восемь, на третьем – восемь, на четвёртом – два (так как кальций находится во второй группе). В ядре кальция содержится 20 положительных протонов и 20 нейтронов, вокруг ядра движутся 20 отрицательных электронов. В целом атом заряжен нейтрально. Электронная формула атома кальция – 1s2|2s22p6|3s23p6|4s2. Обозначается символом Ca.

История открытия

С соединениями кальция человек знаком очень давно. С древних времен ему были известны алебастр, гипс, известняк, мел, мрамор. Еще в давние времена человек обжигая известняк, получал негашеную известь. Об этом процессе упоминал Плиний Старший. В 1755 году химик Дж. Блэк, изучая процесс обжига выявил, что потеря массы известняка при обжиге происходит за счет выделения углекислого газа. Многим из вас знаком алебастр, который широко используется в строительстве. Этим словом называли два вещества-минерала. Первым было вещество-сульфат кальция. В Египте алебастром называли карбонат кальция (кальцит).

Гипс -как строительный материал использовался, опять же, с древних времен. Данный минерал использовался при строительстве культовых помещений, пирамид. Под словом гипс понимали так же два минерала. Одним был-сам гипс, а вторым продукт, полученный при частичной гидратации (удаление воды).

Чистый оксид кальция впервые описан немецким ученым-химиком И. Потт. Это произошло в 1746 году.

А вот попытки получить металл кальций из оксида длительное время не удавалось. Впервые это сделал Г.Дэви. Вначале он пропускал электроток через увлажненную землю, которая сверху была закрыта от воздействия кислорода воздуха керосином. Результатом опытов и экспериментов Дэви стало то, что он разработал метод получения щелочных и щелочноземельных металлов.

Суть этого метода такова. Дэви брал влажную землю, смешивал с оксидом ртути. Приготовленную таким образом смесь он помещал в стакан из платины, через который проходил положительно заряженный ток. В середину смеси Дэви помещал ртутную капельку и погружал отрицательно заряженный платиновый электрод в эту капельку. Результатом прохождения электрического тока являлось образование амальгамы кальция, которую затем сравнительно легко разлагал на ртуть и кальций. Заслуга в выделении чистого кальция принадлежит также И. Берцеллиусу и М.Понтину.



Название же элемента происходит от слова calks, что при переводе с латинского языка, означает известь.

Нахождение в природе

Из-за высокой химической активности кальций в свободном виде в природе не встречается.

В горных породах и минералах

Большая часть кальция содержится в составе силикатов и алюмосиликатов различных горных пород (граниты, гнейсы и т. п.), особенно в полевом шпате — анортите.

В виде осадочных пород соединения кальция представлены мелом и известняками, состоящими в основном из минерала кальцита. Кристаллическая форма кальцита — мрамор — встречается в природе гораздо реже.

Довольно широко распространены такие минералы кальция, как кальцит, ангидрит, алебастр и гипс, флюорит, апатиты, доломит. Присутствием солей кальция и магния в природной воде определяется её жёсткость.

Кальций, энергично мигрирующий в земной коре и накапливающийся в различных геохимических системах, образует 385 минералов (четвёртое место по числу минералов).

В биосфере

Соединения кальция находятся практически во всех животных и растительных тканях. Значительное количество кальция входит в состав живых организмов.

Физические свойства

Кальций - серебристо-белый ковкий металл, который плавится при температуре 851 0С и кипит при 14820С. Кальций очень легкий. Он значительно тверже щелочных металлов.

Химические свойства

Кальций - активный металл. Так при обычных условиях он легко взаимодействует с кислородом воздуха и галогенами:

2 Са + О2 = 2 СаО (оксид кальция);

Са + Вr2 = СаВr2 (бромид кальция).

С водородом, азотом, серой, фосфором, углеродом и другими неметаллами кальций реагирует при нагревании:

Са + S = СаS (сульфид кальция);

С холодной водой кальций взаимодействует медленно, а с горячей - очень энергично:

Са + 2 Н2О = Са(ОН)2 + Н2.

Получение

Кальций получают путем электролиза его расплавленного хлорида, оксид кальция в промышленности получают путем обжига известняка, а гидроксид кальция при взаимодействии негашеной извести с водой.

Применение

Кальций

Благодаря большой химической активности кальций применяют для восстановления некоторых тугоплавких металлов (титан, цирконий, и т.д) из оксидов. Кальций также используют на производстве для отчистки стали и чугуна от кислорода, серы и фосфора, для получения некоторых прочных сплавов.

Оксид кальция

Для получения гидроксида кальция - при взаимодействии с водой выделяется большое количество теплоты, и оксид кальция превращается в гидроксид кальция - гашеная известь:

CaO + H 2 O Ca(OH) 2 + Q

Гидроксид кальция

Гидроксид кальция применяется в виде гашеной извести, известкового молока, и известковой воды.

Гашеная известь:

Белый рыхлый порошок немного растворенный в воде. Тестообразную смесь гашеной извести с цементом, водой и песком используют в строительстве. Смесь постепенно твердеет.

Известковое молоко:

Суспензия, похожая на молоко. Она образуется при смешивании избытка гашеной извести с водой. Известковое молоко применяется для получения хлорной извести, производстве сахара, для побелки стволов деревьев.

Известковая вода:

Прозрачный раствор гидроксида кальция. Известковую воду получают фильтрованием известкового молока. При прохождении через нее оксида углерода мутнеет.

 

 

Интересные факты

Рекомендуемые Всемирной Организацией Здравоохранения суточные нормы потребления кальция.

Дети до 3 лет — 600 мг.

Дети от 4 до 10 лет — 800 мг.

Дети от 10 до 13 лет — 1000 мг.

Подростки от 13 до 16 лет — 1200 мг.

Молодежь от 16 и старше — 1000 мг.

Взрослые от 25 до 50 лет — от 800 до 1200 мг.





sdamzavas.net - 2020 год. Все права принадлежат их авторам! В случае нарушение авторского права, обращайтесь по форме обратной связи...