Взаимодействие гидрида кальция с водой уравнение

Гидрид кальция: способы получения и химические свойства

Гидрид кальция CaH₂ — неорганическое бинарное соединение щелочноземельного металла кальция и водорода. Белый, плавится без разложения в атмосфере H₂, при дальнейшем нагревании разлагается. Сильный восстановитель.

Относительная молекулярная масса Mr = 42,09 относительная плотность для тв. и ж. состояния d = 1,9; t_пл ≈ 1000º C.

Способ получения

1. Гидрид кальция получают реакцией взаимодействия кальция и водорода при 500 — 700º C:

2. Хлорид кальция взаимодействует с водородом при 600 — 700º С и образует гидрат кальция и хлороводородную кислоту:

Химические свойства

1. Гидрид кальция — сильный восстановитель. Поэтому он реагирует почти со всеми неметаллами.

1.1. При взаимодействии с кислородом при температуре 300 — 400º C гидрид кальция образует оксид кальция и воду:

1.2. При температуре выше 1000º C г идрид кальция взаимодействует с азотом , образуя нитрид кальция и водород:

2. Гидрид кальция взаимодействует со сложными веществами :

2.1. При взаимодействии с водой гидрид кальция образует гидроксид кальция и газ водород:

2.2. Гидрид кальция вступает в реакцию с кислотами :

2.2.1. С разбавленной хлороводородной кислотой гидрид кальция реагирует с образованием хлорида кальция и газа водорода:

2.2.2. В результате реакции между гидридом кальция и сероводородной кислотой при 500 — 600º С образуется сульфид кальция и водород:

2.3. Гидрид кальция реагирует с газом аммиаком при t = 300º C с образованием амида кальция и водорода:

2.4. Гидрид кальция вступает во взаимодействие с солями :

В результате реакции между гидридом кальция и хлоратом калия при 450 — 550º С образуется хлорид калия, оксид кальция и вода:

3CaH₂ + 2KClO₃ = 2KCl + 3CaO + 3H₂O

3. Гидрид кальция разлагается при температуре выше 1000º C, с образованием кальция и водорода:

Источник

Гидриды металлов, получение и свойства

Задача 794.
Как получают гидриды металлов? Составить уравнения реакций: а) получения гидрида кальция; б) взаимодействия его с водой.
Решение:
Соединения водорода с металлами называют гидридами. Гидриды металлов получают при нагревании металла в струе водорода. Гидриды имеют ионное строение, так металл кальций входит в состав СаН₂ в виде иона Са 2+ , а водород – в виде аниона Н — . Таким образом, можно сделать вывод, что гидриды – солеподобные соединения.
а) При нагревании в струе водорода металлический кальций соединяется с водородом, образуя гидрид кальция:

б) Гидрид кальция СаН₂ – солеподобное вещество белого цвета, которое гидролизуется как соль сильного основания и слабой кислоты по аниону:

Эта реакция может служить удобным методом для получения водорода в лабораторных условиях. Гидрид кальция можно использовать в качестве эффетивного осушителя воздушных, газовых и жидких неводных смесей, а также для количественного определения содержания воды в органических соединениях и кристаллогидратах и т.д. СаН₂ служит для обнаружения следов воды.

Задача 795.
Для наполнения аэростатов в полевых условиях иногда пользуются взаимодействием гидрида кальция с водой. Сколько килограммов СаН₂ придется израсходовать для наполнения аэростата объемом 500 м 3 (считая условия нормальными)? Сколько потребуется для этой цели цинка и серной кислоты?
Решение:
а) Уравнение реакции имеет вид:

Молекулярная масса СаН₂ равна 42 а. е. м., значит, СаН₂ – 42кг/кмоль. Массу СаН₂ находим из пропорции:

х : 500 = 42 : 44,8; х = (42 . 500)/44,8 = 468,75кг.

б) Уравнение реакции имеет вид:

Массу цинка находим из пропорции:

х : 500 = 65,4 : 22,4; х = (65,4 . 500)/22,4 = 1459,82кг.

Массу серной кислоты находим из пропорции:

у : 500 = 98 : 22,4; х = (98 . 500)/22,4 = 2187,50кг.

Ответ: m(CaH₂) = 468,75кг, m(Zn) = 1459,82кг, m(H₂SO₄) = 2187,50кг.

Задача 796.
Почему водород и кислород не взаимодействуют при обычной температуре, а при 700 °С реакция протекает практически мгновенно?
Решение:
Атомы водорода в молекуле Н₂ и атомы кислорода в молекуле О₂ соединены между собой очень прочными ковалентными связями. Малая скорость взаимодействия водорода с кислородом при низких температурах обусловлена высокой энергией активации этой реакции. Поэтому любое столкновение между молекулами Н₂ и О₂ при обычной температуре и атмосферном давлении оказывается неэффективным. И только при повышении температуры, когда кинетическая энергия сталкивающихся молекул Н₂ и О₂ делается большой, некоторые соударения молекул Н₂ и О₂ становятся эффективными и приводят к образованию активных центров, что даёт начало реакции взаимодействия водорода с кислородом, т. е. реакция инициируется, и скорость её резко возрастает. При смешивании водорода и кислорода в отношении 2 : 1 можно получить взрыв, если инициировать реакции, например ударом. При 300 °С в смеси Н₂ и О₂ через несколько дней образуется немного Н₂О, а при 500 0 С водород полностью соединяется с кислородом за несколько часов, при нагревании смеси до 700 0 С происходит быстрый подъём температуры и реакция заканчивается со взрывом. Поэтому чтобы взорвать смесь Н₂ и О₂ нужно подогреть её до 700 °С хотя бы в одном месте.

Источник

Реакция кальция с водой

Реакция взаимодействия кальция с водой.

Уравнение реакции взаимодействия кальция с водой:

Кальций взаимодействует с водой.

В зависимости от температурного режима, избытка или недостатка воды реакция кальция с водой протекает по-разному.

2Ca + H₂O → CaO + CaH₂ (t = 200-300 °C).

Первая реакция протекает при обычных условиях и избытке воды , вторая – при условии: при температуре 200-300 °C и недостатке воды .

В результате первой реакции кальция с водой образуются гидроксид кальция и водород , в результате второй реакции кальция с водой образуются оксид кальция и гидрид кальция .

В ходе первой реакции кальция с водой при стандартных условиях выделяется тепловая энергия (теплота).

Таким образом, первая реакция кальция с водой носит экзотермический характер.

Примечание: © Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com

Мировая экономика

Справочники

Востребованные технологии

• Концепция инновационного развития общественного производства – осуществления Второй индустриализации России на период 2017-2022 гг. (106 485)
• Экономика Второй индустриализации России (102 475)
• Программа искусственного интеллекта ЭЛИС (27 492)
• Метан, получение, свойства, химические реакции (23 734)
• Этилен (этен), получение, свойства, химические реакции (22 819)
• Природный газ, свойства, химический состав, добыча и применение (21 169)
• Крахмал, свойства, получение и применение (20 575)
• Целлюлоза, свойства, получение и применение (19 425)
• Пропилен (пропен), получение, свойства, химические реакции (19 106)
• Прямоугольный треугольник, свойства, признаки и формулы (18 729)

Поиск технологий

О чём данный сайт?

Настоящий сайт посвящен авторским научным разработкам в области экономики и научной идее осуществления Второй индустриализации России.

Он включает в себя:
– экономику Второй индустриализации России,
– теорию, методологию и инструментарий инновационного развития – осуществления Второй индустриализации России,
– организационный механизм осуществления Второй индустриализации России,
– справочник прорывных технологий.

Мы не продаем товары, технологии и пр. производителей и изобретателей! Необходимо обращаться к ним напрямую!

Мы проводим переговоры с производителями и изобретателями отечественных прорывных технологий и даем рекомендации по их использованию.

О Второй индустриализации

Осуществление Второй индустриализации России базируется на качественно новой научной основе (теории, методологии и инструментарии), разработанной авторами сайта.

Конечным результатом Второй индустриализации России является повышение благосостояния каждого члена общества: рядового человека, предприятия и государства.

Вторая индустриализация России есть совокупность научно-технических и иных инновационных идей, проектов и разработок, имеющих возможность быть широко реализованными в практике хозяйственной деятельности в короткие сроки (3-5 лет), которые обеспечат качественно новое прогрессивное развитие общества в предстоящие 50-75 лет.

Та из стран, которая первой осуществит этот комплексный прорыв – Россия, станет лидером в мировом сообществе и останется недосягаемой для других стран на века.

Источник

Гидрид кальция — Calcium hydride

• 7789-78-8Y

• 94784Y

• WY779SQ0XWY

CaH ₂ Молярная масса 42,094 г / моль Внешность серый порошок (белый в чистом виде) Плотность 1,70 г / см 3 , твердый Температура плавления 816 ° С (1501 ° F, 1089 К) бурно реагирует Растворимость реагирует в спирте Структура -142,5 кДж / моль Опасности Пиктограммы GHS Сигнальное слово GHS Опасность

Y проверить ( что есть ?) Y N Ссылки на инфобоксы

Гидрид кальция представляет собой химическое соединение с формулой CaH ₂ и, следовательно, является гидридом щелочноземельного металла . Этот серый порошок (белый, если чистый, что бывает редко) бурно реагирует с водой с выделением газообразного водорода . Таким образом, CaH ₂ используется как осушающий агент, то есть осушитель .

CaH ₂ представляет собой солевой гидрид, что означает, что его структура подобна соли. Все щелочные и щелочно-земельные металлы тяжелее бериллия образуют солевые гидриды. Хорошо известным примером является гидрид натрия , который кристаллизуется в мотиве NaCl. Эти вещества нерастворимы во всех растворителях, с которыми они не реагируют. СаН ₂ кристаллизуется в PbCl ₂ ( cotunnite ) структуры .

Содержание

Подготовка

Гидрид кальция получают из его элементов прямым соединением кальция и водорода при температуре от 300 до 400 ° C.

Использует

Восстановление оксидов металлов

CaH ₂ представляет собой восстановитель для производства металла из оксидов металлов Ti, V, Nb, Ta и U. Предлагается действовать через его разложение до металлического Ca:

TiO ₂ + 2 CaH ₂ → Ti + 2 CaO + 2 H ₂

Источник водорода

CaH ₂ использовался для производства водорода. В 1940-х годах он был доступен под торговым названием «Hydrolith» как источник водорода:

«Торговое название этого соединения -« гидролит »; в экстренных случаях может использоваться как переносной источник водорода, для заправки дирижаблей. Для такого использования это довольно дорого ».

Ссылка на «чрезвычайную ситуацию», вероятно, относится к использованию в военное время. Однако этот состав на протяжении десятилетий широко использовался в качестве безопасного и удобного средства для надувания метеозондов. Точно так же его регулярно используют в лабораториях для производства небольших количеств водорода высокой степени чистоты для экспериментов. Влагосодержание дизельного топлива оценивается по водороду, выделяющемуся при обработке CaH ₂ .

Осушитель

Реакцию CaH ₂ с водой можно представить следующим образом:

Два продукта гидролиза, газообразный H ₂ и Ca (OH) ₂ , легко отделяются от высушенного растворителя.

Гидрид кальция является относительно мягким осушителем и, по сравнению с молекулярными ситами , вероятно, неэффективен. Его использование является более безопасным , чем более реакционноспособные вещества , такие как натрий металла или сплава натрия-калия . Гидрид кальция широко используется в качестве осушителя для основных растворителей , таких как амины и пиридин . Он также используется для сушки спиртов.

Несмотря на удобство, CaH ₂ имеет несколько недостатков:

• Он нерастворим во всех растворителях, с которыми он не реагирует активно, в отличие от LiAlH ₄ , поэтому скорость его высыхания может быть медленной.
• Поскольку CaH ₂ и Ca (OH) ₂ почти неотличимы по внешнему виду, качество образца CaH ₂ не очевидно визуально.

История

Во время битвы за Атлантику немецкие подводные лодки использовали гидрид кальция в качестве приманки для гидролокатора, названной « Смелым» .

Источник