Кальций. Основные свойства, получение.

Физические свойства	Химические свойства	Способы получения
Серебристо- белый металл ρ=1,550 кг/м3 Тпл=839 0С Удельное электро-сопротивление 0,038 мкОм*м. Соединения Са окрашивают пламя в оранжево – красный цвет	Взаимодействие с простыми веществами (неметаллами-O­2, N2, P, C, Cl2, H2) Ca+Cl2→CaCl2	Электролиз расплава СаСl2 с добавлением CaF2 для снижения температуры плавления CaCl2 Метод электротермия: 14CaO+6Al→5CaO* *3Al2O3+9Ca

Соединения кальция. Химические свойства, получение.

Соединения	Химические свойства	Способы получения
СаО – оксид кальция (жженая известь)	CaO+H2O→Ca(OH)2 CaO+SO3→CaSO4 CaO+2HCl→CaCl2+H2O CaO+3C→CaC2+CO	Прокаливанием известняка CaCO3→ →CaO+CO2↑
Ca(OH)2- гидроксид кальция (гашеная известь)	Обладают свойствами щелочи Ca(OH)2+H2SO4→CaSO+2H2O Ca(OH)2+CO2→CaCO3↓+H2O Ca(OH)2+SiO2→CaSiO3↓+H2O 3Ca(OH)3+2K3PO4→Ca3(PO4)2+6KOH	Взаимодействием CaO с водой CaO+H2O→Ca(OH)2
Ca3N2 – нитрид кальция	Ca3N2+6H2O→3Ca(OH)2+2NH3	3Ca+N2→Ca3N2
Ca3P2 – фосфид кальция	Ca3P2+6H2O→3Ca(OH)2+2PH3	3Ca+2P→Ca3P2
CaC2 – карбид кальция	CaС2+2H2O→Ca(OH)2+С2H2↑	Ca+2C→CaC2
CaH2 – гидрид кальция	CaН2+2H2O→Ca(OH)2+2H2↑	Ca+H2→CaH2
CaCl2 Ca(NO3)2 CaSO4, CaCO3, CaSiO3	Проявляют все химические свойства солей CaCO3→CaO+CO2↑	Взаимодействием CaO или Ca(OH)2 с соответствующими кислотами
CaSO4*2H2O гипс	2[CaSO4*2H2O] → →2CaSO4*H2O+3H2O↑	CaSO4+2H2O→CaSO4*2H2O
2CaSO4*H2O аллебастр		Нагреванием гипса до 150-1800С

16.4. Жесткость – один из технологических показателей, принятых для характеристики состава и качества природных вод.

Жесткость можно измерить ммоль/дм³ или ммоль/л.

Общая жесткость воды представляет сумму временной и постоянной жесткости.

Сумма концентраций ионов Са²⁺ и Mg²⁺ является количественной мерой жесткости воды: Жн₂о= С Cа²⁺ + С Mg²⁺.

Концентрация ионов Са²⁺ и Mg²⁺ в воде эквивалентная содержанию иона HCO₃^-, определяет карбонатную (временную) жесткость воды, а концентрация Са²⁺ и Mg²⁺, эквивалентная всем другим анионам (SO₄^2-, Cl^-, и т.д.) – некарбонатную (Постоянную)

Использование природной воды в технике требует ее предварительной очистки, и умягчения (снижения жесткости до определенной нормы).

Способы устранения жесткости воды.

Вид жесткости	Соли, обуславливаю-щие жесткость воды	Способы устранения жесткости (умягчения) воды.
КАРБОНАТНАЯ (временная)	Ca(HCO3)2 Mg(HCO3)2 Fe(HCO3)2	Нагреванием до 70-800С (кипячением) Ca(HCO3)2→CaCO3↓+ +CO2+H2O Mg(HCO3)2→MgCO3+ +CO2↑+H2O Ca(HCO3)2+Ca(OH)2→ →2CaCO3↓+2H2O
НЕКАРБОНАТНАЯ (постоянная)	CaSO4 , MgSO4 , CaCl2 , MgCl2	1. Химическими методами: CaSO4+Na2CO3→ CaCO3↓+Na2SO4 3CaSO4+2Na2PO3→ Ca3(PO4)2↓+3Na2SO4 2. Использование ионноотменных смол (катионов, анионов) то есть Са2+ и Mg2+ обмени-ваются на катио-ны Na+ содержащиеся в применяемом катионе

При контроле качества воды определяют ее жесткость. Определение карбонатной жесткости воды проводят методом нейтрализации.

В основе этого метода лежит титрование воды в присутствии метилового оранжевого раствором соляной кислоты до перехода желтой окраски индикатора в оранжевую. Для определения общей жесткости применяют метод комплексонометрии.

В основе этого метода лежит титрование воды в присутствии буферного раствора (рН=10.0) и индикатора хромогена черного раствором комплексона III (трилона Б) до перехода винно-красной окраски в синюю.

Комплексон III – двузамещенная натриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты

N aOOCH₂C CH₂COOH

N CH₂ CH₂ N

HOOCH₂C CH₂COONa

При титровании жесткой воды раствором комплексона III образуется внутрикомплексное соединение.

NaOOCH₂C CH₂COO

N CH₂ CH₂ N

OOCH₂C CH₂COONa

Са²⁺

При этом связываются ионы Са²⁺ и Mg²⁺.

16.5. Коррозия — это самопроизвольно протекающий процесс разрушения металлов в результате химического или электрохимического взаимодействия их с окружающей средой.

При электрохимической коррозии на поверхности металла одновременно протекают два процесса:

анодный — окисление металла

и катодный — восстановление ионов водорода

или молекул кислорода, растворенного в воде,

Ионы или молекулы, которые восстанавливаются на катоде, называются деполяризаторами. При атмосферной коррозии — коррозии во влажном воздухе при комнатной температуре — деполяризатором является кислород.

Коррозия металлов - это процесс их химического разрушения под действием окружающей среды.