Лужно-земельні метали

*напишіть електронну конфігурацію атомів кальцію,барію,магнію.Спрогнозуйте їх властивості.

До ІІ групи, головної підгрупи періодичної системи, входять Берилій Ве, Магній Mg, Кальцій Ca, СтронційSr, Барій Ba, Радій Ra. Елементи Ca, Sr, Ba, Ra і відповідні прості речовини мають групову назву – лужноземельні метали, оскільки їх гідроксиди є лугами, а їх тугоплавкі оксиди раніше називали землями.

Кальцій

Кальцій Са входить до складу гірських порід і мінералів, міститься в грунті, живих організмах і природних водах. З кальцій карбонату побудовані корали, черепашки молюсків тощо.

Хімічні властивості кальцію.

У хімічних реакціях атоми Кальцію легко віддають обидва електрони із зовнішнього енергетичного рівня і виявляють ступінь окиснення +2.

Подібно до натрію і калію, кальцій є сильним відновником, хімічно активним металом:

1.на повітрі кальцій легко окиснюється, тому його зберігають під шаром гасу:

2Са + О₂ =

2.інтенсивно взаємодіє з галогенами за стандартних умов:

Ca + Cl₂ =

3.під час нагрівання легко взаємодіє з сіркою

Ca + S =

4.та іншими неметалами:

3Ca + N₂ =

Ca + 2C =

5.за стандартних умов реагує з водою:

*напишіть рівняння реації

6.відновлює інші метали з їхніх сполук:

2 Ca + UF₄ = 2CaF₂ + U

Ca + PbO = CaO + Pb

Кальцій оксид

Кальцій оксид СаО – кристалічна речовина білого кольору, дуже тугоплавка (t_пл=2627^oC).

Хімічні властивості.

Кальцій оксид виявляє усі хімічні властивості, характерні для основних оксидів активних металів:

бурхливо реагує з водою за стандартних умов:

*напишіть рівняння реакції

реагує з кислотами:

*напишіть рівняння реакції

реагує з кислотними оксидами:

*напишіть рівняння реакції

Добування і застосування.

У промисловості кальцій оксид добувають випалюванням вапняку за температури 900 – 1000^оС

*напишіть рівняння реакції

Технічна назва СаО – негашене (палене) вапно. Застосовується СаО як основа в’яжучих матеріалів, для добування хлорного вапна, соди і як флюс у доменному виробництві чавуну та ін.

Кальцій гідроксид

Кальцій гідроксид Са(ОН)₂безбарвні кристали, малорозчинні у воді, милкі на дотик. Сполука йонної будови. Водний розчин називається вапняною водою, а суспензію – вапняним молоком.

Хімічні властивості.

Са(ОН)₂- сильна основа, луг.

1.у водному розчині дисоціює на йони:

*напишіть дисоціацію кальцій гідроксиду по ступенево

2.взаємодіє з кислотами:

*напишіть рівняння реакції

3.взаємодіє з кислотними оксидами:

*напишіть рівняння реакції

4.взаємодіє з солями:

*напишіть рівняння реакції

Добування і застосування.

Добувають кальцій гідроксид за допомогою гасіння паленого (негашеного) вапна:

*напишіть рівняння реакції

Застосовують у будівництві як в’яжучий матеріал, у харчовій промисловості для знецукрювання патоки, у виробництві сталі як компонент шихти, для пом’якшення води, розкиснення грунтів, вапнування стовбурів дерев, добування солей Кальцію і натрій гідроксиду.

Твердість води

Природні води завжди містять хлориди, сульфати, гідрогенкарбонати Кальцію, Магнію та інших домішок.

Воду, що містить йони Са2+ і Mg2+, називають твердою, а воду, в якій немає йонів Са2+ і Mg2+ або їх зовсім мало, називають м’якою.

Сумарний вміст солей Кальцію та Магнію називається загальною твердістю.

Тверда вода непридатна для багатьох технічних цілей. При тривалому використанні твердої води стінки парових котлів вкриваються твердою кіркою накипу, що знижує теплообмін і призводить до збільшення витрати палива. Така кірка, може бути причиною утворення тріщин у кип’ятильних трубах і на стінках самого котла.

Тверда вода не дає піни з милом, оскільки розчинні натрієві солі жирних кислот – пальмітинової і стеаринової, які є в милі, переходять у нерозчинні кальцієві солі:

Тверда вода непридатна для фарбування та інших технологічних процесів. Тому воду зм’якшують, тобто видаляють ці солі. Способи різні, залежно від виду твердої води. Загальна твердість води поділяється на карбонатну і некарбонатну.

Карбонатна твердість зумовлена наявністю гідрогенкарбонатів –

Способи усунення карбонатної твердості:

кип’ятіння води:

Твердість води, що усувається кип’ятінням, називається тимчасовою твердістю.

додавання вапняної води або гашеного вапна:

додавання натрій гідроксиду або соди:

Некарбонатна твердість зумовлена наявністю CaCl₂, MgCl₂, CaSO₄, MgSO₄. ЇЇ ще називають постійною твердістю, бо кип’ятінням вона не усувається. Зм’якшити воду з постійною твердістю можна тільки додаванням соди або натрій фосфату:

*1)Ca→CaO→Ca(OH)₂→CaCO₃→Ca(HCO₃)₂

2)MgCO₃→MgO→MgSO₄→Mg(NO₃)₂→Mg(OH)₂→MgCI₂→Mg

3)Добудьте п’ятьма способами магній фосфат.

4)Добудьте п’ятьма способами кальцій сульфат.