- Сульфат кальция: способы получения и химические свойства
- Способ получения
- Качественная реакция
- Химические свойства
- Сульфат кальция
- Применение
- Формула сульфата кальция
- Определение и формула сульфата кальция
- Химическая формула сульфата кальция
- Структурная (графическая) формула сульфата кальция
- Ионная формула
- Примеры решения задач
- Сульфат кальция
- Содержание
- Физические свойства
- Физические свойства двуводного сульфата кальция
- Получение
- Применение
Сульфат кальция: способы получения и химические свойства
Сульфат кальция CaSO4 — соль металла кальция и серной кислоты. Белый. Весьма гигроскопичный. При плавлении разлагается. Мало растворяется в воде.
Относительная молекулярная масса Mr = 136,14; относительная плотность для тв. и ж. состояния d = 2,96; tпл = 1450º C (разлагается).
Способ получения
1. В результате взаимодействия хлорида кальция и сульфата калия при 800º С образуется сульфат кальция и хлорид калия:
2. Сульфат магния взаимодействует с перхлоратом кальция с образованием сульфата кальция и перхлората магния:
3. Гидроксид кальция вступает в реакцию с серной кислотой и образует сульфат кальция и воду:
Качественная реакция
Качественная реакция на сульфат кальция — взаимодействие его с хлоридом бария, в результате реакции происходит образование белого осадка , который не растворим в азотной кислоте:
1. При взаимодействии с хлоридом бария , сульфат кальция образует сульфат бария и хлорид кальция:
Химические свойства
1. Сульфат кальция реагирует с простыми веществами :
1.1. Сульфат кальция взаимодействует с углеродом (коксом) при 900º С и образует сульфид кальция, угарный газ или углекислый газ:
CaSO4 + 4C = CaS + 4CO
2. Сульфат кальция вступает в реакцию со многими сложными веществами :
2.1. Сульфат кальция взаимодействует с оксидами :
2.1.1. Сульфат в результате реакции с угарным газом при 600 — 800º С образует сульфид кальция и углекислый газ:
CaSO4 + 4CO = CaS + 4CO2
2.2. Сульфат кальция может реагировать с кислотами :
2.2.1. При взаимодействии с концентрированной серной кислотой сульфат кальция образует гидросульфат кальция:
2.3. Сульфат кальция реагирует с солями :
2.3.1. Сульфат кальция взаимодействует с концентрированным раствором карбоната натрия . При этом образуются карбонат кальция и сульфат натрия:
3. Сульфат кальция разлагается при температуре выше 1450º С, образуя оксид кальция, оксид серы и кислород:
Источник
Сульфат кальция
- Исправить статью согласно стилистическим правилам Википедии.
- Викифицировать статью.
| Сульфат кальция | |||||
| Общие | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Систематическое наименование | Сульфат кальция | ||||
| Традиционные названия | кальций сернокислый, гипс, алебастр, селенит | ||||
| Химическая формула | CaSO4 | ||||
| Физические свойства | |||||
| Состояние (ст. усл.) | кристаллическое | ||||
| Молярная масса | 136,1406 г/моль | ||||
| Плотность | 2,96 г/см³ | ||||
| Термические свойства | |||||
| Температура плавления | 1450 °C | ||||
| Молярная теплоёмкость (ст. усл.) | 99.660 Дж/(моль·К) | ||||
| Энтальпия образования (ст. усл.) | −1434,5 кДж/моль | ||||
| Удельная теплота плавления | [1] . Регистрационный номер CAS:
ПрименениеИскусственные кристаллы сульфата кальция, легированные марганцем или самарием, применяются как термолюминесцентный материал. Безводный сульфат кальция в силу своих гигроскопичных свойств применяется как влагопоглотитель. Нередко с помощью специальных добавок ему в этом качестве придают дополнительные свойства. Так, осушитель Drierite, состоящий из ангидрата с добавкой хлорида кобальта, меняет свою изначально голубую окраску на розовую, что позволяет своевременно отследить момент исчерпания ресурса препарата. Сульфат кальция может применяться в качестве коагулянта, например, при изготовлении тофу. Источник Формула сульфата кальцияОпределение и формула сульфата кальцияМало растворяется в воде; растворимость повышается в присутствии хлоридов натрия и магния, а также хлороводородной и азотной кислот. Реагирует с концентрированной серной кислотой. Восстанавливается углеродом при спекании. Определяет постоянную жесткость природных вод. Рис. 1. Сульфат кальция. Внешний вид. Химическая формула сульфата кальцияХимическая формула сульфата кальция CaSO4. Она показывает качественный и количественный состав молекулы вещества (сколько и каких атомов входят в её состав). По химической формуле можно вычислить молекулярную сульфата кальция (Ar(Ca) = 40 а.е.м., Ar(S) = 32 а.е.м., Ar(O) = 16 а.е.м.): Mr(CaSO4) = 40 + 32 + 4×16 = 40 + 32 + 64 = 136. Структурная (графическая) формула сульфата кальцияСтруктурная (графическая) формула сульфата кальция является более наглядной. Она показывает то, как связаны атомы между собой внутри молекулы: Ионная формулаДиссоциация сульфата кальция на ионы в водном растворе под действием электрического тока протекает согласно следующему уравнению: Примеры решения задач
Найдем молярные массы кальция, азота и кислорода (значения относительных атомных масс, взятых из Периодической таблицы Д.И. Менделеева, округлим до целых чисел). Известно, что M = Mr, значит M(Ca)= 40 г/моль, Ar(N)=14 г/моль, а М(O) = 32 г/моль. Тогда, количество вещества этих элементов равно: n (Ca) = m (Ca) / M (Ca); n (Ca) = 10 / 40 = 0,25 моль. n (N) = 7 / 14 = 0, 5 моль. n (O) = 24 / 16 = 1,5 моль. Найдем мольное отношение: n(Ca) :n(N):n(O) = 0,25 : 0,5 : 1,5= 1 : 2 : 6, т.е. простейшая формула соединения кальция, азота и кислорода имеет вид CaN2O6 и молярную массу 164 г/моль [M(CaN2O6) = Ar(Ca) + 2×Ar(N) + 6×Ar(O) = 40 + 2×14 + 6×16 = 40 + 28 + 96 = 164 г/моль] Чтобы найти истинную формулу органического соединения найдем отношение полученных молярных масс: Значит формула соединения кальция, азота и кислорода имеет вид CaN2O6или Ca(NO3)2. Это нитрат кальция. | ||||
| Ответ | Ca(NO3)2 | ||||
| Задание | Установите массовую формулу вещества, содержащего 55,2% калия, 14,6% фосфора и 30,2% кислорода. |
| Решение | Массовая доля элемента Х в молекуле состава НХ рассчитывается по следующей формуле: |
ω (Х) = n × Ar (X) / M (HX) × 100%.
Обозначим количество моль элементов, входящих в состав соединения за «х» (калий), «у» (фосфор) и «z» (кислород). Тогда, мольное отношение будет выглядеть следующим образом (значения относительных атомных масс, взятых из Периодической таблицы Д.И. Менделеева, округлим до целых чисел):
x:y:z = ω(K)/Ar(K) : ω(P)/Ar(P) : ω(O)/Ar(O);
x:y:z= 55,2/39 : 14,6/31 : 30,2/16;
x:y:z= 1,4 : 0,5: 1,9 = 3 : 1: 4.
Значит формула соединения калия, фосфора и кислорода будет иметь вид K3PO4. Это фосфат калия.
Источник
Сульфат кальция
| Сульфат кальция | |
|---|---|
| Систематическое наименование | Сульфат кальция |
| Традиционные названия | кальций сернокислый, «ангидрит» |
| Хим. формула | CaSO4 |
| Состояние | кристаллическое |
| Молярная масса | 136,1406 г/моль |
| Плотность | 2,96 г/см³ |
| Температура | |
| • плавления | 1450°C (с частичным разложением) |
| • разложения | 1560°C |
| Мол. теплоёмк. | 99.660 Дж/(моль·К) |
| Энтальпия | |
| • образования | −1434,5 кДж/моль |
| Удельная теплота плавления | 28 кДж/моль |
| Давление пара | 0 ± 1 мм рт.ст. |
| Растворимость | |
| • в воде | 0,2036 г/100 мл воды |
| ГОСТ | ГОСТ 3210-77 ГОСТ 31108-2203 |
| Рег. номер CAS | 7778-18-9 |
| PubChem | 24497 |
| Рег. номер EINECS | 231-900-3 |
| SMILES | |
| Кодекс Алиментариус | E516 |
| RTECS | WS6920000 |
| ChEBI | 31346 |
| ChemSpider | 22905 |
| Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное. | |
Сульфа́т ка́льция (CaSO4) — неорганическое соединение, кальциевая соль серной кислоты.
Находится в природе в виде дигидрата CaSO4•2H2O (гипс, селенит) и в безводном состоянии — ангидрит.
Содержание
Физические свойства
Безводный сульфат кальция — бесцветные кристаллы при нормальных условиях — с ромбической кристаллической решёткой, плотность 2,96 г/см³, температура плавления 1450 °C. При повышенных температурах (свыше 1200 °C) может существовать в виде стабильной кубической модификации или двух метастабильных α- и β-гексагональных модификаций. Очень медленно присоединяет воду, гидратируясь до кристаллогидрата с 1/2 или 2 молекулами воды на 1 молекулу сульфата, соответственно CaSO4 · 0,5H2O и CaSO4 · 2H2O. В воде растворим незначительно. Растворимость падает с повышением температуры: если при 20 °C она составляет 0,2036 г/100 г воды, то вблизи точки кипения воды (100 °C) снижается до 0,067 г сульфата на 100 г воды. Растворённый в природной воде сульфат кальция является одним из факторов, определяющих жёсткость воды.
Физические свойства двуводного сульфата кальция
При повышении температуры, но не более чем до 180 °C двуводный сульфат кальция теряет часть воды, переходя в полуводный — так называемый «жжёный гипс», пригодный для дальнейшего применения как вяжущее вещество. При дальнейшем нагреве до 220 °C гипс полностью теряет воду, образуя безводный CaSO4, который лишь при длительном хранении поглощает влагу и переходит в полугидрат. Если обжиг вести при температуре выше 220 °C, то получается безводный CaSO4, который влагу уже не поглощает и не «схватывается» при смешивании с водой (это вещество нередко называют «мёртвый гипс»). При дальнейшем нагревании до 900—1200 °C можно получить «гидравлический гипс», который после охлаждения вновь обретает свойства связываться с водой. Первый способ частичной дегидратиции применяют в промышленных условиях для получения полугидрата сульфата кальция (жжёного гипса, алебастра) CaSO4 ∙ 0,5H2O, нагревая дигидрат примерно до 140 °C, уравнение реакции: CaSO 4 · 2H2O = CaSO4 · 0,5H2O + 1,5H2O.
Получение
В индустриальных масштабах добывают в составе природных минералов, например гипса, селенита или алебастра или получают синтетическим путём — сплавлением CaCl2 с K2SO4.
Может быть получен действием серной кислоты на оксид, гидроксид, карбонат, оксалат или ацетат кальция. Образуется в результате окисления сульфида кальция при нагреве до 700—800 °C по реакции CaS + 2O2 = CaSO4.
Применение
Значительные объёмы алебастра используются в строительстве (из него изготавливают сухую штукатурку, плиты и панели для перегородок, гипсовые камни, архитектурные детали и др.). Изделия из гипса характеризуются сравнительно небольшой плотностью, несгораемостью и относительно невысокой теплопроводностью. Свойство алебастра затвердевать при смешении с водой нашло применение и в медицине, и в искусстве. «Это свойство гипса широко используют в ортопедии, травматологии и хирургии для изготовления гипсовых повязок, обеспечивающих фиксацию отдельных частей тела. Отвердевание замешанного с водой гипса сопровождается небольшим увеличением объёма. Это позволяет проводить тонкое воспроизведение всех деталей лепной формы, что широко используют скульпторы и архитекторы.».
Безводный сульфат кальция в силу своих гигроскопичных свойств применяется как влагопоглотитель. Нередко с помощью специальных добавок ему в этом качестве придают дополнительные свойства. Так, осушитель Drierite, состоящий из ангидрата с добавкой хлорида кобальта, меняет свою изначально голубую окраску на розовую, что позволяет своевременно отследить момент исчерпания ресурса препарата.
Искусственные кристаллы сульфата кальция, легированные марганцем или самарием, применяются как термолюминесцентный материал.
Также находит применение в пиротехнике в качестве окислителя в осветительных составах, в смеси с алюминием или магнием в отношении гипс алюминий 1:1
2 в зависимости от требований. Используется как в порошкообразном так и в отверженном состоянии.
Сульфат кальция может применяться в качестве коагулянта, например, при изготовлении тофу.
В пищевой промышленности зарегистрирован в качестве пищевой добавки эмульгатора E516.
Регистрационный номер CAS:
- безводный 7778-18-9 ;
- семигидрат 10034-76-1 ;
- дигидрат 10101-41-4 .
Источник
