Важнейшие соединения кальция

Научиться различать важнейшие соединения кальция, понимать их свойства и практическое значение.

Соединения кальция — основа строительства (известняк, цемент), сельского хозяйства (известкование почв) и жизнедеятельности организмов (кости, зубы). Понимание их свойств помогает объяснять многие природные и бытовые процессы.

• Оксид кальция CaO — белое тугоплавкое вещество, основной оксид, энергично реагирует с водой с выделением тепла.
• Гидроксид кальция Ca(OH)₂ — малорастворимое основание, сильная щёлочь, используется для распознавания углекислого газа.
• Карбонат кальция CaCO₃ — нерастворимая соль, основа мрамора, мела и известняка.
• При пропускании углекислого газа через известковую воду раствор мутнеет из-за образования нерастворимого карбоната кальция.
• При избытке CO₂ карбонат кальция переходит в растворимый гидрокарбонат, и муть исчезает.
• Жёсткость воды обусловлена наличием растворимых солей кальция и магния.
• Карбонат кальция разлагается при высокой температуре на оксид кальция и углекислый газ.
• Соединения кальция широко используются в строительстве, медицине и быту.

Негашёная известь

Оксид кальция CaO — белое тугоплавкое вещество, получаемое обжигом известняка.

Гашёная известь

Гидроксид кальция Ca(OH)₂ — малорастворимое сильное основание, образуется при гашении негашёной извести водой.

Известковая вода

Прозрачный раствор гидроксида кальция, используется для обнаружения углекислого газа.

Известковое молоко

Взвесь (суспензия) гидроксида кальция в воде, используется в строительстве и для побелки.

Карбонат кальция

CaCO₃ — нерастворимая в воде соль, встречается в природе в виде известняка, мела и мрамора.

Гидрокарбонат кальция

Ca(HCO₃)₂ — растворимая соль, образуется при действии избытка углекислого газа на карбонат кальция в воде.

Жёсткость воды

Свойство воды, вызванное наличием растворимых солей кальция и магния, из-за которых мыло плохо пенится и образуется накипь.

• CaO + H₂O → Ca(OH)₂ + Q — реакция гашения извести идёт с выделением большого количества тепла.
• CaCO₃ → CaO + CO₂↑ (при нагревании) — реакция разложения известняка, основа производства извести.
• Ca(OH)₂ + CO₂ → CaCO₃↓ + H₂O — качественная реакция на углекислый газ: известковая вода мутнеет.
• CaCO₃ + CO₂ + H₂O → Ca(HCO₃)₂ — растворение карбоната кальция в воде с образованием растворимого гидрокарбоната.
• Ca(HCO₃)₂ → CaCO₃↓ + CO₂↑ + H₂O (при кипячении) — обратный переход, объясняющий образование накипи.
• CaCO₃ — основа мрамора, мела и известняка; эти породы различаются плотностью и структурой, но имеют одинаковый химический состав.

1. Пример 1случай

   Школьный мел

   Пояснение

   • это спрессованный карбонат кальция
2. Пример 2случай
   • Побелка деревьев известью защищает их от солнечных ожогов и вредителей
3. Пример 3случай

   Накипь в чайнике

   Пояснение

   • это осадок карбоната кальция, образующийся при кипячении жёсткой воды
4. Пример 4случай
   • Мраморные статуи и памятники со временем разрушаются под действием кислотных дождей, потому что CaCO₃ реагирует с кислотами

• Сталактиты и сталагмиты в пещерах образуются благодаря переходу карбоната кальция в гидрокарбонат и обратно.
• Скорлупа яиц и раковины моллюсков почти полностью состоят из карбоната кальция.
• В Древнем Риме для строительства использовали бетон на основе извести, который до сих пор стоит в некоторых постройках.

• При гашении извести выделяется много тепла, поэтому нужно соблюдать осторожность и не допускать попадания брызг в глаза.
• Гидроксид кальция — щёлочь, при работе с ним избегать попадания на кожу и слизистые.

• Щелочноземельные металлы
• Оксиды и гидроксиды
• Соли угольной кислоты
• Качественные реакции на углекислый газ