Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Wapń i jego związki -występowanie i otrzymywanie -właściwości fizyczne i chemiczne - ważniejsze związki wapnia.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Wapń i jego związki -występowanie i otrzymywanie -właściwości fizyczne i chemiczne - ważniejsze związki wapnia."— Zapis prezentacji:

1 Wapń i jego związki -występowanie i otrzymywanie -właściwości fizyczne i chemiczne - ważniejsze związki wapnia

2 Wapń – występowanie Występowanie: występuje wyłącznie w postaci związanej CaCO 3 w minerałach- kalcyt, aragonit, wapień, marmur, kreda, CaCO 3. MgCO 3 – dolomit, CaSO 4. 2H 2 O – gips krystaliczny i alabaster, CaSO 4 – anhydryt, Ca 3 (PO 4 ) 3 – apatyty i fosforyty, CaF 2 – fluoryt Kationy wapnia Ca 2+ w wodzie pochodzące z rozpuszczalnych soli wapnia (wodorowęglanu, siarczanu(VI) i chlorku) są przyczyną twardości wody

3 Wapń – otrzymywanie Elektroliza stopionego chloru wapnia: CaCl 2  Ca Cl - K(-): Ca e -  Ca A(+): 2Cl -  Cl 2 + 2e - Redukcja glinem CaCO 3 3CaCO 3 + 2Al  3Ca + Al 2 (CO 3 ) 3

4 Metaliczny wapń

5 Zastosowanie wapnia i jego związków Metaliczny wapń: w metalurgii do odtlenienia i odsiarczania metali i ich stopów, odsiarczanie produktów naftowych CaCO 3, Ca(OH) 2, CaO: materiały budowlane, nawozy do odkwaszania gleb, w przemyśle szklarskim, cukierniczym CaC 2 –karbid: do otrzymywanie etynu (acetylenu) CaSO 4. 2H 2 O: gips w budownictwie i ortopedii

6 Wapń – właściwości fizyczne W związkach występuje ma stopniu utlenienia +II, jest elektronodawcą, jest dobrym reduktorem, tworzy związki o wiązaniach jonowych Srebrzystobiały metal z metalicznym połyskiem dość twardy i kruchy, o gęstości większej od gęstości wody, na powietrzu matowieje w wyniku wchodzenia w reakcję z tlenem, wodą i CO 2, wapń i jego kationy barwią płomień palnika na kolor ceglastoczerwony

7 Wapń – właściwości chemiczne Spalanie w powietrzu: powstaje CaO i Ca 3 N 2 2Ca + O 2  2CaO Tlenek wapnia reaguje z wodą, reakcja zachodzi szybciej niż reakcja wapnia z wodą, ponieważ powierzchnia metalu pokrywa się warstewką dość słabo rozpuszczalnego wodzie Ca(OH) 2 CaO + H 2 O  Ca(OH) 2 3Ca + N 2  Ca 3 N 2 (azotek wapnia) Azotek wapnia reaguje z wodą z wydzieleniem amoniaku Ca 3 N 2 +6H 2 O  3Ca(OH) 2 + 2NH 3

8 Wapń – właściwości chemiczne –cd Reakcje z kwasami: ulega roztworzeniu z wydzieleniem wodoru: Ca + 2HCl  CaCl 2 + H 2 Ca + H 2 SO 4  CaSO 4 + H 2 3Ca + 2H 3 PO 4  Ca 3 (PO 4 ) 2 + 3H 2 Reakcja z wodą: ulega roztworzeniu z wydzieleniem wodoru Ca + 2H 2 O  Ca(OH) 2 + H 2

9 Wapń – właściwości chemiczne –cd Nie wszystkie sole rozpuszczają się w wodzie, dobrze rozpuszczają się: chlorek, bromek, jodek, azotan(V), manganian(VII), octan Wodne roztwory soli wapnia mają odczyn obojętny (sole kwasów mocnych) lub zasadowy (sole kwasów słabych, które ulegają hydrolizie anionowej) Wapń reaguje z fluorowcami a w podwyższonej temp. reaguje z fosforem, siarką i węglem Ca + 2C  CaC 2 – karbid (acetylenek wapnia), ten z kolei reaguje z wodą i powstaje etyn (acetylen) CaC 2 + 2H 2 O  C 2 H 2 + Ca(OH) 2

10 Ważniejsze związki wapnia Węglan(IV) wapnia – CaCO 3 : bezbarwana lub biała substancja o krystalicznej budowie, trudno rozpuszczalna w wodzie, stosowana do otrzymywania wapna palonego, laboratoryjnego otrzymywania CO 2, produkcja cementu CaCO 3  CaO + CO 2 CaCO 3 + 2HCl  CaCl 2 + H 2 O + CO 2 Cement jest mieszaniną krzemianów i glinokrzemianów wapnia oraz tlenku glinu, po dodaniu wody i piasku następuje twardnienie betonu, które jest procesem chemicznym, podczas którego powstają uwodnione krzemiany, gliniany i glinokrzemiany wapnia CaSiO 3 + 4H 2 O  CaSiO 3. 4H 2 O

11 Ważniejsze związki wapnia - cd Zjawiska krasowe: rozpuszczania i wytrącania skał wapiennych Pod wpływem wód powierzchniowych nasyconych rozpuszczonym CO 2 CaCO 3 + CO 2 + H 2 O  Ca(HCO 3 ) 2 – rozpuszczanie W podwyższonej temp stężenie rozpuszczonego CO 2 jest bardzo małe Ca(HCO 3 ) 2  CaCO 3 + H 2 O + CO 2 wytrącanie

12 Tatry – Jaskinia Bielańska

13 Kreta – Jaskinia Zoniana

14 Turcja – Pamukkale: trawertyny wapienne

15 Twardość wody i metody jej usuwania Twardość przemijająca (węglanowa): wynika z obecności wodorowęglanów(IV) wapnia i magnezu w wodzie (kationów Ca 2+ oraz Mg 2+ z rozpuszczalnych wodorowęglanów) Twardość nieprzemijająca (trwała): wynika z obecności siarczanów(VI) i chlorków wapnia oraz magnezu w wodzie Usuwanie twardości węglanowej przez gotowanie wody (metoda fizyczna): Ca(HCO 3 ) 2  ↓CaCO 3 + CO 2 + H 2 O Mg(HCO 3 ) 2  ↓MgCO 3 + CO 2 + H 2 O oraz Mg(HCO 3 ) 2  ↓Mg(OH) 2 + 2CO 2

16 Twardość wody i metody jej usuwania – cd Usuwanie twardości przemijającej i trwałej metodami chemicznymi 1. Metoda sodowa (Na 2 CO 3 ) CaCl 2 + Na 2 CO 3  2NaCl + CaCO 3 2. Metoda wapienna (Ca(OH) 2(aq) Mg(HCO 3 ) 2 + Ca(OH) 2  ↓CaCO 3 +↓MgCO 3 + 2H 2 O 3. Metoda fosforanowa (Na 3 PO 4 ) 3MgSO 4 + 2Na 3 PO 4  ↓Mg 3 (PO 4 ) 2 + 3Na 2 SO 4 4. Za pomocą mydła C 17 H 35 COONa Ca HCO C 17 H 35 COO - + 2Na +  ↓(C 17 H 35 COO) 2 Ca + 2Na + + 2HCO 3 -

17 Twardość wody i metody jej usuwania – cd Jonity – substancje stałe ( najczęściej żywice polimerowe) o charakterze jonowym stosowane między innymi do zmiękczania wody. Substancje te są zdolne od wymiany osadzonych na nich kationów (kationity - kationy wodoru/sodu) lub anionów (anionity – aniony wodorotlenowe) na jony obecne w wodzie Mg 2+, Ca 2+, HCO 3 -. Jonity mogą być regenerowane za pomocą roztworu kwasu lub zasady.

18 Ważniejsze związki wapnia - cd Tlenek wapnia (wapno palone) – CaO: biała, krystaliczna substancja pochłaniająca z powietrza H 2 O i CO 2, otrzymuje się w procesie prażenia węglanu(IV) wapnia, wapno palone stosowane jest w budownictwie do zapraw tynkarskich, malarskich i murarskich CaO gwałtownie reaguje z wodą (proces gaszenia wapna palonego jest silnie egzoenergetyczny) CaO + H 2 O  Ca(OH) 2 Proces twardnienia zapraw murarskich (ciasto wapienne + piasek) – proces bardzo powolny Ca(OH) 2 + CO 2  CaCO 3 + H 2 O Ca(OH) 2 + SiO 2  CaSiO 3 + H 2 O Prażony tlenek z węglem: CaO + 3C  CaC 2 + CO

19 Ważniejsze związki wapnia - cd Wodorotlenek wapnia (wapno gaszone) – Ca(OH) 2 : substancja stała, krystaliczna, słabo rozpuszczalna w wodzie, ale prawie całkowicie zdysocjowana (jest mocnym elektrolitem, silną zasadą), powoduje poparzenia chemiczne i termiczne skóry, błon śluzowych Wodorotlenek wapnia reaguje z CO 2 Ca(OH) 2 + CO 2  CaCO 3 + H 2 O Ca(OH) 2 + 2CO 2  Ca(HCO 3 ) 2 (aq) przy nadmiarze CO 2 Zastosowanie: ciasto wapienne stosowane do zapraw murarskich i tynkarskich, mleko wapienne do bielenia ścian i dezynfekcji, nienasycony roztwór wodorotlenku wapnia stosowany jest do wykrywania CO 2.

20 Ważniejsze związki wapnia - cd Siarczan(VI) – CaSO 4 : występuje w postaci bezwodnej (anhydryt), w postaci uwodnionej CaSO 4. 2H 2 O - gips krystaliczny, (CaSO 4 ) 2. H 2 O - gips palony Procesy palenie i utwardzania gipsu - palenie: 2CaSO 4. 2H 2 O  (CaSO 4 ) 2. H 2 O + 3H 2 O - utwardzanie: (CaSO 4 ) 2. H 2 O + 3H 2 O  2CaSO 4. 2H 2 O

21 Ważniejsze związki wapnia - cd Chlorek wapnia – CaCl 2 : - bezwodny – biała, silnie higroskopijna substancja, proces rozpuszczania w wodzie jest procesem silnie egzoenergetycznym, - hydraty (sole uwodnione) – mogą zawierać różną ilość cząsteczek wody krystalicznej, w trakcie rozpuszczania np. CaCl 2. 6H 2 O następuje pobieranie energii cieplnej z otoczenia – proces endoenergetyczny, stąd jest stosowany w mieszaninie z lodem do otrzymywania niskich temperatur.


Pobierz ppt "Wapń i jego związki -występowanie i otrzymywanie -właściwości fizyczne i chemiczne - ważniejsze związki wapnia."

Podobne prezentacje


Reklamy Google