钙的一些重要化合物
钙是一种活性碱土金属,当暴露在空气中时会产生黑色的氧化物-氮化物涂层。它的物理和化学性质与锶和钡最相似,是其较重的同系物。仅次于铁和铝,它是地壳中第五丰富的元素和第三丰富的金属。碳酸钙是地球上最普遍的钙化合物,它可能存在于石灰岩和早期海洋生物的化石残骸中。其他钙化合物包括石膏、硬石膏、萤石和磷灰石。
Calcium has the chemical symbol Ca and the atomic number 20.
钙的特性是:
- 它具有银白色金属饰面。
- 它具有固相。
- 它是一种相当柔软的金属。
- 它具有立方结构。
- 它具有延展性,可以打成非常薄的薄片。它具有压制、轧制和切割的能力。
- 它可以成形或弯曲,因为它具有延展性。
- 它具有高熔点和沸点
钙的用途
- 钙的生物学作用是赋予骨骼强度和结构。它对骨骼和牙齿的健康是必要的。
- 骨骼表面的钙离子与体液中的钙离子相互作用,进行离子交换,这对于维持血液和骨骼中的钙平衡至关重要。
- 凝血、神经信号传递、激素信号和肌肉收缩只是血液中钙发挥作用的几个关键过程。
- 钙可用作金属萃取过程中的还原剂。
- 在某些金属的生产中,钙也用作合金剂。
- 碳酸钙用于制造水泥和砂浆,以及用于玻璃工业。
钙的一些重要化合物
氧化钙
氧化钙(CaO)有时称为生石灰或烧石灰,是一种广泛使用的化学成分。在室温下,它是一种白色、腐蚀性、碱性、结晶固体。石灰,从广义上讲,是指以钙、硅、镁、铝和铁的碳酸盐、氧化物和氢氧化物为主的含钙无机材料。生石灰是氧化钙的单一化合物。游离石灰是氧化钙,在制造过程中不会在水泥等建筑材料中发生反应。
CaO的性质是:
- 生石灰是一种白色无定形固体,熔点为 2600°。
- 它是一种非常稳定的化合物,可以承受极端温度。
- 熟石灰在水的存在下形成。这被称为熟石灰。
CaO+H 2 O → Ca(OH) 2
- 它是一种碱性氧化物,与酸接触时会形成盐。
- 该化合物在结晶时形成立方晶格。
- 众所周知,这种化学物质在加热到 2400 摄氏度以上时会产生明亮的光芒。
CaO的用途是:
- 它广泛用于医药和杀虫剂。
- 它用于生产水泥、纸张和优质钢材。
- 石灰在实验室中用作脱水、沉淀过程和其他程序的试剂。
- 它是最便宜的碱,用于生产苛性钠。
- 钙是动物生命所必需的,因为它是骨骼、贝壳和牙齿的组成部分。最常见的钙化合物是碳酸钙,陶工用它来制造釉料中的氧化钙。
氢氧化钙 (Ca(OH) 2 )
氢氧化钙(熟石灰)是一种化学式为Ca(OH) 2的化合物。当生石灰(氧化钙)与水混合或熟化时,会产生无色晶体或白色粉末。它也被称为熟石灰、苛性石灰和酸洗石灰。氢氧化钙用途广泛,包括食品制备。氢氧化钙的饱和溶液称为石灰水。
Ca(OH) 2的性质是:
- 它的晶体结构是六方的。它不太溶于水,随着温度的升高其溶解度降低。这种化合物在接近其熔点的温度下往往会失水并分解。
- 它极易溶于甘油和酸,但在水中仅微溶。它形成一种溶液,当溶解在水中至饱和时表现为温和的碱。
- 当石灰水与酸反应时,会产生盐。
- 铝等金属也会与氢氧化钙的饱和水溶液反应并溶解。
- 碳酸钙与二氧化碳(CaCO 3 )反应生成。碳酸化是该反应的通用名称。
Ca(OH) 2的用途是:
- 氢氧化钙在污水处理过程中用作澄清剂或絮凝剂。
- 它用于造纸工业的牛皮纸工艺,将木材转化为木浆。
- 它是氨生产中的关键成分。
- 氢氧化钙被用作生产许多塑料的成分。
- 这种化合物用于在根管手术过程中填充人类牙齿的蛀牙。
- 碳酸化涉及使用Ca(OH) 2 ,用于加工甜菜和甘蔗。
- 在皮革工业中,氢氧化钙用于从兽皮中分离毛皮/毛发。
碳酸钙 (CaCO 3 )
碳酸钙,也称为CaCO 3 ,是一种化学式为CaCO 3 的化合物。它是蛋壳、蜗牛壳、贝壳和珍珠的主要成分,可以作为矿物方解石和文石(最著名的是石灰石)在岩石中找到。碳酸钙是农业石灰中的活性元素,是硬水中的钙离子与碳酸根离子反应形成水垢时产生的。
CaCO 3的性质是:
- 是一种淡淡的粉末。
- 当加热到1200摄氏度时,它会分解成二氧化碳。
- 当它与稀酸反应时,它会产生二氧化碳作为副产物。
CaCO 3的用途是:
- 纸浆和造纸工业广泛使用碳酸钙。它可以用作过滤器和颜料,可以产生比其他矿物质更白、质量更高的颜料。
- 碳酸钙在建筑行业中用作混凝土的填料,以增加其耐久性和外观,以及净化用于建筑应用的金属。
- 碳酸钙还用于肥料中,为植物提供钙并保持土壤的 pH 值稳定。
- 碳酸钙还可用作牲畜和人类的食品添加剂,以及维生素补充剂。
- 碳酸钙用于水和污水处理厂去除酸度和杂质。
示例问题
问题1:氢氧化钙是酸性还是碱性?
回答:
When dissolved in aqueous solutions, calcium hydroxide, also known as slaked lime (Ca(OH)2), is a source of hydroxide ions. As a result, this compound is a base. This compound releases OH– ions as a result of electrolyte dissociation.
问题2:命名一种富含钙的水果。
回答:
Apricot, gooseberry, figs, raisins are the fruits rich in calcium.
问题3:我们如何识别碳酸盐?
回答:
To determine whether a mineral or rock contains calcium carbonate, strong acids such as hydrochloric acid can be added. Carbon dioxide will be produced if the sample contains calcium carbonate.
问题4:氢氧化钙的化学性质是什么?
回答:
It is very soluble in glycerol and acids, but only slightly so in water. It forms a solution that behaves as a mild base when dissolved in water to saturation (called limewater).
问题 5:钙的生物用途是什么?
回答:
Calcium’s biological job is to give the skeleton strength and structure. It is necessary for the health of the bones and teeth. Calcium ions on bone surfaces interact with those in bodily fluids, allowing ion exchange, which is critical in maintaining calcium balance in the blood and bone.