Το ασβέστιο αντιδρά υπό κανονικές συνθήκες. Ασβέστιο

Ασβέστιο(Ασβέστιο), Ca, χημικό στοιχείο της ομάδας II του περιοδικού συστήματος Mendeleev, ατομικός αριθμός 20, ατομική μάζα 40,08. ασημί-λευκό ελαφρύ μέταλλο. Το φυσικό στοιχείο είναι ένα μείγμα έξι σταθερών ισοτόπων: 40 Ca, 42 Ca, 43 Ca, 44 Ca, 46 Ca και 48 Ca, εκ των οποίων το 40 Ca είναι το πιο κοινό (96,97%).

Οι ενώσεις ασβεστίου - ασβεστόλιθος, μάρμαρο, γύψος (καθώς και ασβέστης - προϊόν καύσης ασβεστόλιθου) χρησιμοποιούνται στην κατασκευή από την αρχαιότητα. Μέχρι τα τέλη του 18ου αιώνα, οι χημικοί θεωρούσαν τον ασβέστη απλή ουσία. Το 1789, ο A. Lavoisier πρότεινε ότι ο ασβέστης, η μαγνησία, ο βαρίτης, η αλουμίνα και το πυρίτιο είναι σύνθετες ουσίες. Το 1808, ο G. Davy, υποβάλλοντας ένα μείγμα υγρού σβησμένου ασβέστη με οξείδιο υδραργύρου σε ηλεκτρόλυση με μια κάθοδο υδραργύρου, ετοίμασε ένα άμαλγαμα Ca και αφού έβγαλε τον υδράργυρο από αυτό, έλαβε ένα μέταλλο που ονομάζεται "Calcium" (από το λατινικό calx , γένος περίπτωση calcis - lime) .

Κατανομή ασβεστίου στη φύση.Όσον αφορά την αφθονία στον φλοιό της γης, το Ca καταλαμβάνει την 5η θέση (μετά τα O, Si, Al και Fe). περιεκτικότητα 2,96% κατά βάρος. Μεταναστεύει δυναμικά και συσσωρεύεται σε διάφορα γεωχημικά συστήματα, σχηματίζοντας 385 ορυκτά (4η θέση ως προς τον αριθμό των ορυκτών). Υπάρχει λίγο Ca στον μανδύα της Γης και, πιθανώς, ακόμη λιγότερο στον πυρήνα της Γης (0,02% στους μετεωρίτες σιδήρου). Το Ca κυριαρχεί στο κάτω μέρος του φλοιού της γης, συσσωρεύεται σε βασικά πετρώματα. Το μεγαλύτερο μέρος του Ca περικλείεται σε άστριο - ανορθίτη Ca. περιεκτικότητα σε βασικά πετρώματα 6,72%, σε όξινα (γρανίτες και άλλα) 1,58%. Μια εξαιρετικά έντονη διαφοροποίηση του Ca εμφανίζεται στη βιόσφαιρα, που σχετίζεται κυρίως με την «ανθρακική ισορροπία»: όταν το διοξείδιο του άνθρακα αλληλεπιδρά με το ανθρακικό CaCO 3, σχηματίζεται διαλυτό διττανθρακικό Ca (HCO 3) 2: CaCO 3 + H 2 O + CO 2 \ u003d Ca (HCO 3) 2 \u003d Ca 2+ + 2HCO 3-. Αυτή η αντίδραση είναι αναστρέψιμη και αποτελεί τη βάση της ανακατανομής του Ca. Με υψηλή περιεκτικότητα σε CO 2 στα νερά, το Ca είναι σε διάλυμα και με χαμηλή περιεκτικότητα σε CO 2, ο ορυκτός ασβεστίτης CaCO 3 καθιζάνει, σχηματίζοντας ισχυρές αποθέσεις ασβεστόλιθου, κιμωλίας και μαρμάρου.

Η βιογενής μετανάστευση παίζει επίσης τεράστιο ρόλο στην ιστορία του Ca. Στη ζωντανή ύλη από στοιχεία-μέταλλα το Ca είναι το κύριο. Είναι γνωστοί οργανισμοί που περιέχουν περισσότερο από 10% Ca (περισσότερος άνθρακας), χτίζοντας τον σκελετό τους από ενώσεις Ca, κυρίως από CaCO 3 (ασβεστώδη φύκια, πολλά μαλάκια, εχινόδερμα, κοράλλια, ριζώματα κ.λπ.). Με την ταφή των σκελετών της θάλασσας. Τα ζώα και τα φυτά συνδέονται με τη συσσώρευση κολοσσιαίων μαζών από φύκια, κοράλλια και άλλους ασβεστόλιθους, οι οποίοι, βυθίζοντας στα βάθη της γης και μεταλλοποιώντας, μετατρέπονται σε διάφορους τύπους μαρμάρου.

Οι τεράστιες περιοχές με υγρό κλίμα (δασικές ζώνες, τούνδρα) χαρακτηρίζονται από ανεπάρκεια Ca - εδώ ξεπλένεται εύκολα από το έδαφος. Αυτό συνδέεται με τη χαμηλή γονιμότητα του εδάφους, τη χαμηλή παραγωγικότητα των κατοικίδιων ζώων, το μικρό τους μέγεθος και συχνά ασθένειες του σκελετού. Ως εκ τούτου, η ασβεστοποίηση των εδαφών, η σίτιση κατοικίδιων ζώων και πτηνών κ.λπ.. Αντίθετα, το CaCO 3 είναι ελάχιστα διαλυτό σε ξηρό κλίμα, επομένως τα τοπία της στέπας και της ερήμου είναι πλούσια σε Ca. Ο γύψος CaSO 4 2H 2 O συχνά συσσωρεύεται σε αλυκές και αλυκές.

Τα ποτάμια φέρνουν πολύ Ca στον ωκεανό, αλλά δεν παραμένει στο νερό των ωκεανών (η μέση περιεκτικότητα είναι 0,04%), αλλά συγκεντρώνεται στους σκελετούς των οργανισμών και, μετά το θάνατό τους, εναποτίθεται στον πυθμένα κυρίως με τη μορφή CaCO 3. Οι λάσπες από ασβέστη είναι ευρέως διαδεδομένοι στον πυθμένα όλων των ωκεανών σε βάθη που δεν υπερβαίνουν τα 4000 m (το CaCO 3 διαλύεται σε μεγάλα βάθη, οι οργανισμοί εκεί συχνά αντιμετωπίζουν ανεπάρκεια Ca).

Τα υπόγεια ύδατα διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στη μετανάστευση ασβεστίου. Σε ασβεστολιθικούς ορεινούς όγκους εκπλύνουν έντονα κατά τόπους CaCO 3, γεγονός που σχετίζεται με την ανάπτυξη καρστ, το σχηματισμό σπηλαίων, σταλακτιτών και σταλαγμιτών. Εκτός από τον ασβεστίτη, στις θάλασσες των περασμένων γεωλογικών εποχών, η εναπόθεση φωσφορικών αλάτων Ca (για παράδειγμα, τα κοιτάσματα φωσφορίτη Karatau στο Καζακστάν), δολομίτης CaCO 3 · MgCO 3 και γύψος κατά την εξάτμιση ήταν ευρέως διαδεδομένη στις θάλασσες των περασμένων γεωλογικών εποχών .

Κατά τη διάρκεια της γεωλογικής ιστορίας, ο σχηματισμός βιογενών ανθρακικών αλάτων αυξήθηκε, ενώ η χημική κατακρήμνιση του ασβεστίτη μειώθηκε. Στις προκαμβριακές θάλασσες (πάνω από 600 εκατομμύρια χρόνια πριν) δεν υπήρχαν ζώα με ασβεστώδη σκελετό. έχουν γίνει ευρέως διαδεδομένα από την Κάμβρια (κοράλια, σφουγγάρια κ.λπ.). Αυτό αποδίδεται στην υψηλή περιεκτικότητα σε CO 2 στην ατμόσφαιρα της Προκάμβριας.

Φυσικές ιδιότητες του ασβεστίου.Το κρυσταλλικό πλέγμα της α-μορφής του Ca (σταθερό σε κανονική θερμοκρασία) είναι προσωποκεντρικό κυβικό, a = 5,56Å. Ατομική ακτίνα 1,97Å, ιοντική ακτίνα Ca 2+ 1,04Å. Πυκνότητα 1,54 g/cm3 (20 °C). Πάνω από τους 464 °C, η εξαγωνική β-μορφή είναι σταθερή. t pl 851 °C, t kip 1482 °C; συντελεστής θερμοκρασίας γραμμικής διαστολής 22 10 -6 (0-300 °C); θερμική αγωγιμότητα στους 20 °C 125,6 W/(m K) ή 0,3 cal/(cm s °C). ειδική θερμοχωρητικότητα (0-100 °C) 623,9 j/(kg K) ή 0,149 cal/(g °C). ηλεκτρική ειδική αντίσταση στους 20 °C 4,6 10 -8 ohm m ή 4,6 10 -6 ohm cm; συντελεστής θερμοκρασίας ηλεκτρικής αντίστασης 4,57 10 -3 (20 °C). Μέτρο ελαστικότητας 26 Gn / m 2 (2600 kgf / mm 2); αντοχή σε εφελκυσμό 60 MN / m 2 (6 kgf / mm 2); ελαστικό όριο 4 MN / m 2 (0,4 kgf / mm 2), αντοχή διαρροής 38 MN / m 2 (3,8 kgf / mm 2); επιμήκυνση 50%; Σκληρότητα Brinell 200-300 MN / m 2 (20-30 kgf / mm 2). Το ασβέστιο επαρκώς υψηλής καθαρότητας είναι πλαστικό, καλά συμπιεσμένο, έλασης και μπορεί να υποστεί μηχανική επεξεργασία.

Χημικές ιδιότητες του ασβεστίου.Η διαμόρφωση του εξωτερικού κελύφους ηλεκτρονίων του ατόμου Ca 4s 2, σύμφωνα με την οποία το Ca στις ενώσεις είναι 2-σθενές. Χημικά το Ca είναι πολύ δραστικό. Σε συνηθισμένες θερμοκρασίες, το Ca αλληλεπιδρά εύκολα με το οξυγόνο και την υγρασία του αέρα, έτσι αποθηκεύεται σε ερμητικά κλειστά δοχεία ή κάτω από ορυκτέλαιο. Όταν θερμαίνεται στον αέρα ή το οξυγόνο, αναφλέγεται, δίνοντας το βασικό οξείδιο CaO. Τα υπεροξείδια Ca-CaO 2 και CaO 4 είναι επίσης γνωστά. Στην αρχή, το Ca αντιδρά γρήγορα με το κρύο νερό, στη συνέχεια η αντίδραση επιβραδύνεται λόγω του σχηματισμού ενός φιλμ Ca(OH) 2. Το Ca αντιδρά έντονα με το ζεστό νερό και τα οξέα, απελευθερώνοντας Η 2 (εκτός από το πυκνό ΗΝΟ 3). Αντιδρά με το φθόριο στο κρύο και με το χλώριο και το βρώμιο - πάνω από 400 ° C, δίνοντας CaF 2, CaCl 2 και CaBr 2, αντίστοιχα. Αυτά τα αλογονίδια σε τηγμένη κατάσταση σχηματίζουν με το Ca τις λεγόμενες υποενώσεις - CaF, CaCl, στις οποίες το Ca είναι τυπικά μονοσθενές. Όταν το Ca θερμαίνεται με θείο, λαμβάνεται θειούχο ασβέστιο CaS, το τελευταίο προσθέτει θείο, σχηματίζοντας πολυσουλφίδια (CaS 2, CaS 4 και άλλα). Αλληλεπιδρώντας με ξηρό υδρογόνο στους 300-400 ° C, το Ca σχηματίζει ένα υδρίδιο CaH 2 - μια ιοντική ένωση στην οποία το υδρογόνο είναι ένα ανιόν. Στους 500 °C Ca και άζωτο δίνουν νιτρίδιο Ca 3 N 2. η αλληλεπίδραση του Ca με την αμμωνία στο κρύο οδηγεί στο σύμπλοκο αμμωνία Ca 6 . Όταν θερμαίνεται χωρίς πρόσβαση στον αέρα με γραφίτη, πυρίτιο ή φώσφορο, το Ca δίνει καρβίδιο του ασβεστίου CaC 2 , πυριτικά Ca 2 Si, CaSi, CaSi 2 και φωσφίδιο Ca 3 P 2, αντίστοιχα. Το Ca σχηματίζει διαμεταλλικές ενώσεις με Al, Ag, Au, Cu, Li, Mg, Pb, Sn και άλλα.

Λήψη ασβεστίου.Στη βιομηχανία, το Ca λαμβάνεται με δύο τρόπους: 1) με θέρμανση ενός μπρικετοποιημένου μίγματος σκόνης CaO και Al στους 1200 ° C σε κενό 0,01-0,02 mm Hg. Τέχνη.; που απελευθερώνεται από την αντίδραση: 6CaO + 2 Al \u003d 3CaO Al 2 O 3 + 3Ca Ο ατμός Ca συμπυκνώνεται σε ψυχρή επιφάνεια. 2) με ηλεκτρόλυση τήγματος CaCl 2 και KCl με υγρή κάθοδο χαλκού-ασβεστίου, παρασκευάζεται ένα κράμα Cu - Ca (65% Ca), από το οποίο το Ca αποστάζεται σε θερμοκρασία 950-1000 ° C σε κενό 0,1-0,001 mm Hg. Τέχνη.

Η χρήση ασβεστίου.Με τη μορφή καθαρού μετάλλου, το Ca χρησιμοποιείται ως αναγωγικός παράγοντας για τα U, Th, Cr, V, Zr, Cs, Rb και ορισμένα μέταλλα σπάνιων γαιών από τις ενώσεις τους. Χρησιμοποιείται επίσης για την αποξείδωση χάλυβα, μπρούντζων και άλλων κραμάτων, για την αφαίρεση θείου από τα προϊόντα πετρελαίου, για την αφυδάτωση οργανικών υγρών, για τον καθαρισμό του αργού από ακαθαρσίες αζώτου και ως απορροφητής αερίων σε ηλεκτρικές συσκευές κενού. Τα αντιτριβικά υλικά του συστήματος Pb-Na-Ca, καθώς και τα κράματα Pb-Ca, που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή ηλεκτρικών κελυφών, έχουν λάβει μεγάλη εφαρμογή στην τεχνολογία. καλώδια. Το κράμα Ca-Si-Ca (πυριτικό ασβέστιο) χρησιμοποιείται ως αποοξειδωτικός και απαερωτής στην παραγωγή χάλυβα υψηλής ποιότητας.

ασβεστίου στον οργανισμό.Το Ca είναι ένα από τα βιογενή στοιχεία που είναι απαραίτητα για την κανονική πορεία των διαδικασιών ζωής. Υπάρχει σε όλους τους ιστούς και τα υγρά των ζώων και των φυτών. Μόνο σπάνιοι οργανισμοί μπορούν να αναπτυχθούν σε περιβάλλον χωρίς Ca. Σε ορισμένους οργανισμούς, η περιεκτικότητα σε Ca φτάνει το 38%. στους ανθρώπους - 1,4-2%. Τα κύτταρα φυτικών και ζωικών οργανισμών χρειάζονται αυστηρά καθορισμένες αναλογίες ιόντων Ca 2+, Na + και K + σε εξωκυτταρικά μέσα. Τα φυτά παίρνουν Ca από το έδαφος. Ανάλογα με τη σχέση τους με το Ca, τα φυτά χωρίζονται σε καλτσόφιλα και ασβεστόφιλα. Τα ζώα παίρνουν Ca από την τροφή και το νερό. Το Ca είναι απαραίτητο για το σχηματισμό ενός αριθμού κυτταρικών δομών, τη διατήρηση της κανονικής διαπερατότητας των εξωτερικών κυτταρικών μεμβρανών, για τη γονιμοποίηση των αυγών των ψαριών και άλλων ζώων και για την ενεργοποίηση ορισμένων ενζύμων. Τα ιόντα Ca 2+ μεταδίδουν διέγερση στη μυϊκή ίνα, προκαλώντας τη συστολή της, αυξάνουν τη δύναμη των καρδιακών συσπάσεων, αυξάνουν τη φαγοκυτταρική λειτουργία των λευκοκυττάρων, ενεργοποιούν το σύστημα προστατευτικών πρωτεϊνών του αίματος και συμμετέχουν στην πήξη της. Στα κύτταρα, σχεδόν όλο το Ca έχει τη μορφή ενώσεων με πρωτεΐνες, νουκλεϊκά οξέα, φωσφολιπίδια, σε σύμπλοκα με ανόργανα φωσφορικά και οργανικά οξέα. Στο πλάσμα του αίματος των ανθρώπων και των ανώτερων ζώων, μόνο 20-40% Ca μπορεί να συσχετιστεί με πρωτεΐνες. Σε ζώα με σκελετό, έως και το 97-99% του συνόλου του Ca χρησιμοποιείται ως δομικό υλικό: στα ασπόνδυλα, κυρίως με τη μορφή CaCO 3 (κελύφη μαλακίων, κοράλλια), στα σπονδυλωτά, με τη μορφή φωσφορικών αλάτων. Πολλά ασπόνδυλα αποθηκεύουν Ca πριν την τήξη για να χτίσουν έναν νέο σκελετό ή για να παρέχουν ζωτικές λειτουργίες σε αντίξοες συνθήκες.

Η περιεκτικότητα σε Ca στο αίμα των ανθρώπων και των ανώτερων ζώων ρυθμίζεται από τις ορμόνες του παραθυρεοειδούς και του θυρεοειδούς αδένα. Η βιταμίνη D παίζει τον πιο σημαντικό ρόλο σε αυτές τις διεργασίες. Η απορρόφηση ασβεστίου συμβαίνει στο πρόσθιο τμήμα του λεπτού εντέρου. Η αφομοίωση του Ca επιδεινώνεται με τη μείωση της οξύτητας στο έντερο και εξαρτάται από την αναλογία Ca, P και λίπους στα τρόφιμα. Η βέλτιστη αναλογία Ca/P στο αγελαδινό γάλα είναι περίπου 1,3 (στις πατάτες 0,15, στα φασόλια 0,13, στο κρέας 0,016). Με περίσσεια P ή οξαλικού οξέος στα τρόφιμα, η απορρόφηση Ca επιδεινώνεται. Τα χολικά οξέα επιταχύνουν την απορρόφησή του. Η βέλτιστη αναλογία Ca/λίπος στην ανθρώπινη τροφή είναι 0,04-0,08 g Ca ανά 1 g λίπους. Η απέκκριση του Ca γίνεται κυρίως μέσω των εντέρων. Τα θηλαστικά κατά τη διάρκεια της γαλουχίας χάνουν πολύ Ca με το γάλα. Με παραβιάσεις του μεταβολισμού φωσφόρου-ασβεστίου σε νεαρά ζώα και παιδιά, αναπτύσσεται ραχίτιδα, σε ενήλικα ζώα - μια αλλαγή στη σύνθεση και τη δομή του σκελετού (οστεομαλακία).

ΟΡΙΣΜΟΣ

Ασβέστιο- το εικοστό στοιχείο του Περιοδικού πίνακα. Ονομασία - Ca από το λατινικό "calcium". Βρίσκεται στην τέταρτη περίοδο, ομάδα IIA. Αναφέρεται σε μέταλλα. Η βασική χρέωση είναι 20.

Το ασβέστιο είναι ένα από τα πιο άφθονα στοιχεία στη φύση. Περιέχει περίπου 3% (μάζα) στον φλοιό της γης. Εμφανίζεται ως πολυάριθμες αποθέσεις ασβεστόλιθου και κιμωλίας, καθώς και μαρμάρου, που είναι φυσικές ποικιλίες ανθρακικού ασβεστίου CaCO 3 . Γύψος CaSO 4 × 2H 2 O, φωσφορίτης Ca 3 (PO 4) 2 και, τέλος, διάφορα πυριτικά που περιέχουν ασβέστιο βρίσκονται επίσης σε μεγάλες ποσότητες.

Με τη μορφή μιας απλής ουσίας, το ασβέστιο είναι ένα εύπλαστο, μάλλον σκληρό λευκό μέταλλο (Εικ. 1). Στον αέρα, καλύπτεται γρήγορα με ένα στρώμα οξειδίου και όταν θερμαίνεται, καίγεται με μια φωτεινή κοκκινωπή φλόγα. Το ασβέστιο αντιδρά σχετικά αργά με το κρύο νερό, αλλά γρήγορα εκτοπίζει το υδρογόνο από το ζεστό νερό, σχηματίζοντας υδροξείδιο.

Ρύζι. 1. Ασβέστιο. Εμφάνιση.

Ατομικό και μοριακό βάρος ασβεστίου

Το σχετικό μοριακό βάρος μιας ουσίας (M r) είναι ένας αριθμός που δείχνει πόσες φορές η μάζα ενός δεδομένου μορίου είναι μεγαλύτερη από το 1/12 της μάζας ενός ατόμου άνθρακα και τη σχετική ατομική μάζα ενός στοιχείου (Ar r) είναι πόσες φορές η μέση μάζα των ατόμων ενός χημικού στοιχείου είναι μεγαλύτερη από το 1/12 της μάζας ενός ατόμου άνθρακα.

Δεδομένου ότι στην ελεύθερη κατάσταση το ασβέστιο υπάρχει με τη μορφή μονατομικών μορίων Ca, οι τιμές της ατομικής και μοριακής του μάζας είναι ίδιες. Είναι ίσα με 40.078.

Ισότοπα ασβεστίου

Είναι γνωστό ότι στη φύση το ασβέστιο μπορεί να βρεθεί με τη μορφή τεσσάρων σταθερών ισοτόπων 40Ca, 42Ca, 43Ca, 44Ca, 46Ca και 48Ca, με σαφή υπεροχή του ισοτόπου 40Ca (99,97%). Οι μάζες τους είναι 40, 42, 43, 44, 46 και 48, αντίστοιχα. Ο πυρήνας του ατόμου του ισοτόπου ασβεστίου 40 Ca περιέχει είκοσι πρωτόνια και είκοσι νετρόνια και τα υπόλοιπα ισότοπα διαφέρουν από αυτόν μόνο στον αριθμό των νετρονίων.

Υπάρχουν τεχνητά ισότοπα ασβεστίου με μαζικούς αριθμούς από 34 έως 57, μεταξύ των οποίων το πιο σταθερό είναι το 41 Ca με χρόνο ημιζωής 102 χιλιάδες χρόνια.

Ιόντα ασβεστίου

Στο εξωτερικό επίπεδο ενέργειας του ατόμου ασβεστίου, υπάρχουν δύο ηλεκτρόνια που είναι σθένους:

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 .

Ως αποτέλεσμα της χημικής αλληλεπίδρασης, το ασβέστιο εγκαταλείπει τα ηλεκτρόνια του σθένους, δηλ. είναι ο δότης τους και μετατρέπεται σε θετικά φορτισμένο ιόν:

Ca 0 -2e → Ca 2+.

Μόριο και άτομο ασβεστίου

Στην ελεύθερη κατάσταση, το ασβέστιο υπάρχει με τη μορφή μονατομικών μορίων Ca. Ακολουθούν ορισμένες ιδιότητες που χαρακτηρίζουν το άτομο και το μόριο του ασβεστίου:

κράματα ασβεστίου

Το ασβέστιο χρησιμεύει ως συστατικό κράματος ορισμένων κραμάτων μολύβδου.

Παραδείγματα επίλυσης προβλημάτων

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 1

Ασκηση

Γράψτε τις εξισώσεις αντίδρασης που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να πραγματοποιηθούν οι ακόλουθοι μετασχηματισμοί: Ca → Ca(OH) 2 → CaCO 3 → Ca(HCO 3) 2.

Απάντηση

Διαλύοντας το ασβέστιο στο νερό, μπορείτε να πάρετε ένα θολό διάλυμα μιας ένωσης που είναι γνωστή ως "γάλα ασβέστη" - υδροξείδιο του ασβεστίου: Ca + 2H 2 O → Ca (OH) 2 + H 2. Περνώντας διοξείδιο του άνθρακα μέσα από ένα διάλυμα υδροξειδίου του ασβεστίου, παίρνουμε ανθρακικό ασβέστιο: 2Ca(OH) 2 + CO 2 → CaCO 3 + H 2 O. Προσθέτοντας νερό στο ανθρακικό ασβέστιο και συνεχίζοντας να περνάμε διοξείδιο του άνθρακα μέσα από αυτό το μείγμα, παίρνουμε όξινο ανθρακικό ασβέστιο: CaCO 3 + H 2 O + CO 2 → Ca(HCO 3) 2.

Ασβέστιο- στοιχείο της 4ης περιόδου και η ομάδα PA του Περιοδικού Συστήματος, σειριακός αριθμός 20. Ο ηλεκτρονικός τύπος του ατόμου είναι [ 18 Ar] 4s 2, καταστάσεις οξείδωσης +2 και 0. Αναφέρεται σε μέταλλα αλκαλικών γαιών. Έχει χαμηλή ηλεκτραρνητικότητα (1,04), εμφανίζει μεταλλικές (βασικές) ιδιότητες. Σχηματίζει (ως κατιόν) πολυάριθμα άλατα και δυαδικές ενώσεις. Πολλά άλατα ασβεστίου είναι ελάχιστα διαλυτά στο νερό. Στη φύση - έκτοςαπό άποψη χημικής αφθονίας, το στοιχείο (το τρίτο μεταξύ των μετάλλων) είναι σε δεσμευμένη μορφή. Ζωτικό στοιχείο για όλους τους οργανισμούς Η έλλειψη ασβεστίου στο έδαφος αναπληρώνεται με την εφαρμογή λιπασμάτων ασβέστη (CaCO 3 , CaO, κυαναμίδιο ασβεστίου CaCN 2 κ.λπ.). Το ασβέστιο, το κατιόν του ασβεστίου και οι ενώσεις του χρωματίζουν τη φλόγα ενός καυστήρα αερίου σε σκούρο πορτοκαλί χρώμα ( ποιοτική ανίχνευση).

Ασβέστιο Ca

Ασημί-λευκό μέταλλο, μαλακό, όλκιμο. Σε υγρό αέρα, αμαυρώνει και καλύπτεται με ένα φιλμ CaO και Ca(OH) 2. Πολύ αντιδραστικό. αναφλέγεται όταν θερμαίνεται στον αέρα, αντιδρά με υδρογόνο, χλώριο, θείο και γραφίτη:

Μειώνει άλλα μέταλλα από τα οξείδια τους (μια βιομηχανικά σημαντική μέθοδος είναι ασβεστιοθερμία):

Παραλαβήασβεστίου σε βιομηχανία:

Το ασβέστιο χρησιμοποιείται για την αφαίρεση μη μεταλλικών ακαθαρσιών από κράματα μετάλλων, ως συστατικό ελαφρών και αντιτριβικών κραμάτων, για την απομόνωση σπάνιων μετάλλων από τα οξείδια τους.

Οξείδιο του ασβεστίου CaO

βασικό οξείδιο. Η τεχνική ονομασία είναι άσβεστος. Λευκό, ιδιαίτερα υγροσκοπικό. Έχει ιοντική δομή Ca 2+ O 2- . Πυρίμαχο, θερμικά σταθερό, πτητικό κατά την ανάφλεξη. Απορροφά την υγρασία και το διοξείδιο του άνθρακα από τον αέρα. Αντιδρά έντονα με το νερό (υψηλή εξω-αποτέλεσμα), σχηματίζει ένα ισχυρά αλκαλικό διάλυμα (είναι δυνατή η καθίζηση υδροξειδίου), η διαδικασία ονομάζεται σβέση του ασβέστη. Αντιδρά με οξέα, οξείδια μετάλλων και μη μετάλλων. Χρησιμοποιείται για τη σύνθεση άλλων ενώσεων ασβεστίου, στην παραγωγή Ca(OH) 2 , CaC 2 και ανόργανων λιπασμάτων, ως ροή στη μεταλλουργία, ως καταλύτης στην οργανική σύνθεση, συστατικό συνδετικών ουσιών στην κατασκευή.

Εξισώσεις των πιο σημαντικών αντιδράσεων:

Παραλαβή Cao στη βιομηχανία– ψήσιμο ασβεστόλιθου (900-1200 °C):

CaCO3 = CaO + CO2

Υδροξείδιο του ασβεστίου Ca(OH) 2

βασικό υδροξείδιο. Η τεχνική ονομασία είναι σβησμένος ασβέστης. Λευκό, υγροσκοπικό. Έχει ιοντική δομή Ca 2+ (OH -) 2. Αποσυντίθεται σε μέτρια φωτιά. Απορροφά την υγρασία και το διοξείδιο του άνθρακα από τον αέρα. Ελαφρώς διαλυτό σε κρύο νερό (σχηματίζεται αλκαλικό διάλυμα), ακόμη λιγότερο σε βραστό νερό. Ένα διαυγές διάλυμα (ασβεστόνερο) γίνεται γρήγορα θολό λόγω της καθίζησης υδροξειδίου (το εναιώρημα ονομάζεται γάλα ασβέστη). Μια ποιοτική αντίδραση στο ιόν Ca 2+ είναι η διέλευση διοξειδίου του άνθρακα από ασβεστόνερο με την εμφάνιση ενός ιζήματος CaCO 3 και τη μετάβασή του σε διάλυμα. Αντιδρά με οξέα και οξείδια οξέος, εισέρχεται σε αντιδράσεις ανταλλαγής ιόντων. Χρησιμοποιείται στην παραγωγή γυαλιού, λευκαντικού ασβέστη, ασβέστη ορυκτών λιπασμάτων, για καυστικοποίηση της σόδας και μαλάκυνση του γλυκού νερού, καθώς και για την παρασκευή ασβεστοκονιαμάτων - παστών μιγμάτων (άμμος + σβησμένος ασβέστης + νερό), που χρησιμεύουν ως συνδετικό για πέτρα και πλινθοδομή, φινίρισμα ( σοβάτισμα) τοίχων και άλλους κατασκευαστικούς σκοπούς. Η σκλήρυνση («σύλληψη») τέτοιων διαλυμάτων οφείλεται στην απορρόφηση διοξειδίου του άνθρακα από τον αέρα.

Ηλεκτραρνητικότητα 1,00 (Κλίμακα Pauling) Δυναμικό ηλεκτροδίου −2,76 Καταστάσεις οξείδωσης 2 Ενέργεια ιοντισμού
(πρώτο ηλεκτρόνιο) 589,4 (6,11) kJ/mol (eV) Θερμοδυναμικές ιδιότητες μιας απλής ουσίας Πυκνότητα (στο ν.α.) 1,55 g/cm³ Θερμοκρασία τήξης 1112 K; 838,85°C Θερμοκρασία βρασμού 1757 K; 1483,85°C Oud. θερμότητα σύντηξης 9,20 kJ/mol Oud. θερμότητα εξάτμισης 153,6 kJ/mol Μοριακή θερμοχωρητικότητα 25,9 J/(K mol) Μοριακός όγκος 29,9 cm³/mol Το κρυσταλλικό πλέγμα μιας απλής ουσίας Δομή πλέγματος κυβική όψη στο κέντρο Παράμετροι πλέγματος 5,580 Θερμοκρασία Debye 230 Άλλα χαρακτηριστικά Θερμική αγωγιμότητα (300 K) (201) W/(m K) Αριθμός CAS 7440-70-2 Φάσμα εκπομπών

Ιστορία και προέλευση του ονόματος

Το όνομα του στοιχείου προέρχεται από το λατ. calx (στην γενετική περίπτωση ασβεστίου) - "ασβέστης", "μαλακή πέτρα". Προτάθηκε από τον Άγγλο χημικό Humphry Davy, ο οποίος το 1808 απομόνωσε το μέταλλο ασβεστίου με την ηλεκτρολυτική μέθοδο. Ο Davy ηλεκτρολύει ένα μείγμα υγρού ενυδατωμένου ασβέστη σε μια πλάκα πλατίνας, η οποία ήταν η άνοδος. Ένα σύρμα πλατίνας βυθισμένο σε υγρό χρησίμευε ως κάθοδος. Ως αποτέλεσμα της ηλεκτρόλυσης, ελήφθη αμάλγαμα ασβεστίου. Έχοντας διώξει τον υδράργυρο από αυτό, ο Davy έλαβε ένα μέταλλο που ονομάζεται ασβέστιο.

ισότοπα

Το ασβέστιο εμφανίζεται στη φύση ως μείγμα έξι ισοτόπων: 40 Ca, 42 Ca, 43 Ca, 44 Ca, 46 Ca και 48 Ca, μεταξύ των οποίων το πιο κοινό - 40 Ca - είναι 96,97%. Οι πυρήνες ασβεστίου περιέχουν τον μαγικό αριθμό πρωτονίων: Ζ= 20 . ισότοπα 40
20 Ca20
και 48
20 Ca28
είναι δύο από τους πέντε διπλά μαγικούς πυρήνες που υπάρχουν στη φύση.

Από τα έξι φυσικά ισότοπα ασβεστίου, τα πέντε είναι σταθερά. Το έκτο ισότοπο 48Ca, το βαρύτερο από τα έξι και πολύ σπάνιο (η ισοτοπική του αφθονία είναι μόνο 0,187%), υφίσταται διπλή διάσπαση βήτα με χρόνο ημιζωής (4,39 ± 0,58)⋅10 19 χρόνια.

Σε πετρώματα και ορυκτά

Το ασβέστιο, το οποίο μεταναστεύει δυναμικά στον φλοιό της γης και συσσωρεύεται σε διάφορα γεωχημικά συστήματα, σχηματίζει 385 ορυκτά (τέταρτο ως προς τον αριθμό των ορυκτών).

Το μεγαλύτερο μέρος του ασβεστίου περιέχεται στη σύνθεση πυριτικών και αργιλοπυριτικών διαφόρων πετρωμάτων (γρανίτες, γνεύσιοι κ.λπ.), ιδιαίτερα στον άστριο - ανορθίτη Ca.

Ορυκτά ασβεστίου όπως ασβεστίτης CaCO 3, ανυδρίτης CaSO 4 , αλάβαστρο CaSO 4 0,5H 2 O και γύψος CaSO 4 2H 2 O, φθορίτης CaF 2 , απατίτες Ca 5 (PO 4) 3 (F, Cl, OH), δολομίτης MgCO CaCO 3. Η παρουσία αλάτων ασβεστίου και μαγνησίου στο φυσικό νερό καθορίζει τη σκληρότητά του.

Ιζηματογενές πέτρωμα, που αποτελείται κυρίως από κρυπτοκρυσταλλικό ασβεστίτη - ασβεστόλιθο (μία από τις ποικιλίες του είναι η κιμωλία). Κάτω από τη δράση της περιφερειακής μεταμόρφωσης, ο ασβεστόλιθος μετατρέπεται σε μάρμαρο.

Μετανάστευση στον φλοιό της γης

Στη φυσική μετανάστευση του ασβεστίου, σημαντικό ρόλο παίζει η «ανθρακική ισορροπία», που σχετίζεται με την αναστρέψιμη αντίδραση της αλληλεπίδρασης του ανθρακικού ασβεστίου με το νερό και το διοξείδιο του άνθρακα με το σχηματισμό διαλυτών διττανθρακικών:

C a C O 3 + H 2 O + C O 2 ⇄ C a (H C O 3) 2 ⇄ C a 2 + + 2 H C O 3 − (\displaystyle (\mathsf (CaCO_(3)+H_(2)O+CO_(2 )\δεξιά αριστερά βελάκια Ca(HCO_(3))_(2)\δεξιά αριστερά τέρματα Ca^(2+)+2HCO_(3)^(-))))

(η ισορροπία μετατοπίζεται προς τα αριστερά ή προς τα δεξιά ανάλογα με τη συγκέντρωση του διοξειδίου του άνθρακα).

Η βιογενής μετανάστευση παίζει σημαντικό ρόλο.

Στη βιόσφαιρα

Οι ενώσεις ασβεστίου βρίσκονται σε όλους σχεδόν τους ζωικούς και φυτικούς ιστούς (βλ. παρακάτω). Μια σημαντική ποσότητα ασβεστίου είναι μέρος των ζωντανών οργανισμών. Έτσι, υδροξυαπατίτης Ca 5 (PO 4) 3 OH, ή, σε άλλη καταχώρηση, 3Ca 3 (PO 4) 2 Ca (OH) 2 - η βάση του οστικού ιστού των σπονδυλωτών, συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων. Τα κελύφη και τα κελύφη πολλών ασπόνδυλων, τα κελύφη των αυγών, κ.λπ. αποτελούνται από ανθρακικό ασβέστιο CaCO 3. Σε ζωντανούς ιστούς ανθρώπων και ζώων, 1,4-2% Ca (κατά κλάσμα μάζας). σε ένα ανθρώπινο σώμα βάρους 70 kg, η περιεκτικότητα σε ασβέστιο είναι περίπου 1,7 kg (κυρίως στη σύνθεση της μεσοκυτταρικής ουσίας του οστικού ιστού).

Παραλαβή

Το ελεύθερο μεταλλικό ασβέστιο λαμβάνεται με ηλεκτρόλυση ενός τήγματος που αποτελείται από CaCl 2 (75-80%) και KCl ή από CaCl 2 και CaF 2, καθώς και με αλουμινοθερμική αναγωγή του CaO στους 1170-1200 ° C 4 C a O + 2 A l → C a A l 2 O 4 + 3 C a (\displaystyle (\mathsf (4CaO+2Al\δεξιό βέλος CaAl_(2)O_(4)+3Ca)))

Φυσικές ιδιότητες

Το μέταλλο ασβεστίου υπάρχει σε δύο αλλοτροπικές τροποποιήσεις. Ανθεκτικό έως 443 °C α-Caμε κυβικό πλέγμα με επίκεντρο την όψη (παράμετρος ένα= 0,558 nm), υψηλότερο σταθερό β-Caμε κυβικό πλέγμα με κέντρο το σώμα του τύπου α-Fe(παράμετρος ένα= 0,448 nm). Τυπική ενθαλπία ∆ H 0 (\displaystyle \Delta H^(0))μετάβαση α → β είναι 0,93 kJ / mol.

Με σταδιακή αύξηση της πίεσης, αρχίζει να δείχνει τις ιδιότητες ενός ημιαγωγού, αλλά δεν γίνεται ημιαγωγός με την πλήρη έννοια της λέξης (δεν είναι πλέον ούτε μέταλλο). Με περαιτέρω αύξηση της πίεσης, επιστρέφει στη μεταλλική κατάσταση και αρχίζει να εμφανίζει υπεραγώγιμες ιδιότητες (η θερμοκρασία υπεραγωγιμότητας είναι έξι φορές υψηλότερη από αυτή του υδραργύρου και υπερβαίνει κατά πολύ όλα τα άλλα στοιχεία σε αγωγιμότητα). Η μοναδική συμπεριφορά του ασβεστίου είναι παρόμοια από πολλές απόψεις με το στρόντιο (δηλαδή διατηρούνται τα παράλληλα στο περιοδικό σύστημα).

Χημικές ιδιότητες

Στη σειρά των τυπικών δυναμικών, το ασβέστιο βρίσκεται στα αριστερά του υδρογόνου. Το τυπικό δυναμικό ηλεκτροδίων του ζεύγους Ca 2+ / Ca 0 −2,84 V, έτσι ώστε το ασβέστιο να αντιδρά ενεργά με το νερό, αλλά χωρίς ανάφλεξη:

C a + 2 H 2 O → C a (O H) 2 + H 2 . (\displaystyle (\mathsf (Ca+2H_(2)O\δεξιό βέλος Ca(OH)_(2)+H_(2)\uparrow .)))

Η παρουσία διαλυμένου διττανθρακικού ασβεστίου στο νερό καθορίζει σε μεγάλο βαθμό την προσωρινή σκληρότητα του νερού. Ονομάζεται προσωρινό γιατί όταν βράζει το νερό, το διττανθρακικό αποσυντίθεται και το CaCO 3 κατακρημνίζεται. Αυτό το φαινόμενο οδηγεί, για παράδειγμα, στο γεγονός ότι σχηματίζονται άλατα στον βραστήρα με την πάροδο του χρόνου.

Εφαρμογή

Η κύρια χρήση του μετάλλου ασβεστίου είναι ως αναγωγικός παράγοντας στην παραγωγή μετάλλων, ιδιαίτερα του νικελίου, του χαλκού και του ανοξείδωτου χάλυβα. Το ασβέστιο και το υδρίδιο του χρησιμοποιούνται επίσης για την παραγωγή δύσκολα αναγωγικών μετάλλων όπως το χρώμιο, το θόριο και το ουράνιο. Τα κράματα ασβεστίου-μόλυβδου χρησιμοποιούνται σε ορισμένους τύπους μπαταριών και στην κατασκευή ρουλεμάν. Οι κόκκοι ασβεστίου χρησιμοποιούνται επίσης για την αφαίρεση ιχνών αέρα από συσκευές ηλεκτροκενού. Το καθαρό μεταλλικό ασβέστιο χρησιμοποιείται ευρέως στη μεταλλοθερμία για τη λήψη στοιχείων σπάνιων γαιών.

Το ασβέστιο χρησιμοποιείται ευρέως στη μεταλλουργία για την αποξείδωση του χάλυβα μαζί με το αλουμίνιο ή σε συνδυασμό με αυτό. Η επεξεργασία εκτός φούρνου με σύρματα που περιέχουν ασβέστιο κατέχει ηγετική θέση λόγω της πολυπαραγοντικής επίδρασης του ασβεστίου στη φυσικοχημική κατάσταση του τήγματος, τη μακρο- και μικροδομή του μετάλλου, την ποιότητα και τις ιδιότητες των μεταλλικών προϊόντων και είναι αναπόσπαστο μέρος της τεχνολογίας παραγωγής χάλυβα. Στη σύγχρονη μεταλλουργία, ένα σύρμα έγχυσης χρησιμοποιείται για την εισαγωγή ασβεστίου στο τήγμα, το οποίο είναι ασβέστιο (μερικές φορές πυριτικό ασβέστιο ή ασβέστιο αλουμινίου) με τη μορφή σκόνης ή συμπιεσμένου μετάλλου σε χαλύβδινο κέλυφος. Μαζί με την αποξείδωση (αφαίρεση οξυγόνου διαλυμένου στο χάλυβα), η χρήση ασβεστίου καθιστά δυνατή τη λήψη μη μεταλλικών εγκλεισμάτων ευνοϊκών στη φύση, τη σύνθεση και το σχήμα, τα οποία δεν καταρρέουν κατά τη διάρκεια περαιτέρω τεχνολογικών εργασιών.

Το ισότοπο 48 Ca είναι ένα από τα πιο αποτελεσματικά και χρήσιμα υλικά για την παραγωγή υπερβαρέων στοιχείων και την ανακάλυψη νέων στοιχείων στον περιοδικό πίνακα. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το ασβέστιο-48 είναι ένας διπλά μαγικός πυρήνας, επομένως η σταθερότητά του του επιτρέπει να είναι αρκετά πλούσιο σε νετρόνια για έναν ελαφρύ πυρήνα. η σύνθεση υπερβαρέων πυρήνων απαιτεί περίσσεια νετρονίων.

Βιολογικός ρόλος

Η συγκέντρωση του ασβεστίου στο αίμα, λόγω της σημασίας του για μεγάλο αριθμό ζωτικών διεργασιών, ρυθμίζεται επακριβώς και με σωστή διατροφή και επαρκή πρόσληψη γαλακτοκομικών προϊόντων χαμηλών λιπαρών και βιταμίνης D δεν παρουσιάζεται ανεπάρκεια. Η παρατεταμένη ανεπάρκεια ασβεστίου και/ή βιταμίνης D στη διατροφή οδηγεί σε αυξημένο κίνδυνο οστεοπόρωσης και προκαλεί ραχίτιδα στη βρεφική ηλικία.

Σημειώσεις

1. Σκληρότητα Brinell 200-300 MPa
2. Michael E. Wieser, Norman Holden, Tyler B. Coplen, John K. Böhlke, Michael Berglund, Willi A. Brand, Paul De Bièvre, Manfred Gröning, Robert D. Loss, Juris Meija, Takafumi Hirata, Thomas Prohaska, Ronny Schoenberg, Glenda O'Connor, Thomas Walczyk, Shige Yoneda, Xiang-Kun Zhu.Ατομικά βάρη των στοιχείων 2011 (Τεχνική Έκθεση IUPAC) // Pure and Applied Chemistry. - 2013. - Τόμ. 85, αρ. 5 . - Σ. 1047-1078. - DOI:10.1351/PAC-REP-13-03-02.
3. Συντακτικό προσωπικό: Knunyants I. L. (αρχισυντάκτης).Χημική Εγκυκλοπαίδεια: σε 5 τόμους - Μόσχα: Σοβιετική Εγκυκλοπαίδεια, 1990. - T. 2. - S. 293. - 671 p. - 100.000 αντίτυπα.
4. Riley J.P. και Skirrow G. Chemical Oceanography V. 1, 1965.
5. Πριττσένκο Β. Systematics of Evaluated Half-Lives of Double-beta Decay // Nuclear Data Sheets. - 2014. - Ιούνιος (τόμος 120). - S. 102-105. - ISSN 0090-3752. - DOI:10.1016/j.nds.2014.07.018 .[να διορθώσει]
6. Πριττσένκο Β. Λίστα υιοθετημένων τιμών αποσύνθεσης διπλής βήτα (ββ). (αόριστος) . Εθνικό Κέντρο Πυρηνικών Δεδομένων, Εθνικό Εργαστήριο Brookhaven. Ανακτήθηκε στις 6 Δεκεμβρίου 2015.
7. Εγχειρίδιο ενός χημικού / Συντακτική επιτροπή: Nikolsky B.P. και άλλοι - 2η έκδ., διορθώθηκε. - M.-L.: Chemistry, 1966. - T. 1. - 1072 p.
8. Εφημερίδα. En: Στοιχεία υπό πίεση
9. Ασβέστιο // Μεγάλη Σοβιετική Εγκυκλοπαίδεια: [σε 30 τόμους] / κεφ. εκδ. A. M. Prokhorov. - 3η έκδ. - Μ.: Σοβιετική Εγκυκλοπαίδεια, 1969-1978.
10. Dyudkin D. A., Kisilenko V. V.Επίδραση διαφόρων παραγόντων στην αφομοίωση του ασβεστίου από σύρμα με πυρήνα ροής με σύνθετο υλικό πλήρωσης SK40 (rus.) // Elektrometallurgiya: zhurnal. - 2009. - Μάιος (Αρ. 5). - Σ. 2-6.
11. Mikhailov G. G., Chernova L. A.Θερμοδυναμική ανάλυση των διεργασιών αποξείδωσης του χάλυβα από ασβέστιο και αλουμίνιο (ρωσικά) // Elektrometallurgiya: zhurnal. - 2008. - Μάρτιος (Αρ. 3). - Σ. 6-8.
12. Shell Model of Nucleus
13. Επιτροπή Ινστιτούτου Ιατρικής (ΗΠΑ) για την επανεξέταση των διατροφικών προσλήψεων αναφοράς για τη βιταμίνη D και το ασβέστιο. Ross AC, Taylor CL, Yaktine AL, Del Valle HB, εκδότες (2011).

Στην αρχαιότητα, οι άνθρωποι χρησιμοποιούσαν ενώσεις ασβεστίου για την κατασκευή. Βασικά, ήταν ανθρακικό ασβέστιο, που υπήρχε στα βράχια, ή το προϊόν της καύσης του - ασβέστης. Χρησιμοποιήθηκε επίσης μάρμαρο και σοβάς. Παλαιότερα, οι επιστήμονες πίστευαν ότι ο ασβέστης, ο οποίος είναι οξείδιο του ασβεστίου, είναι μια απλή ουσία. Αυτή η λανθασμένη αντίληψη υπήρχε μέχρι τα τέλη του 18ου αιώνα, μέχρι που ο Antoine Lavoisier εξέφρασε τις υποθέσεις του για αυτή την ουσία.

Εξόρυξη ασβέστη

Στις αρχές του 19ου αιώνα, ο Άγγλος επιστήμονας Humphrey Davy ανακάλυψε το καθαρό ασβέστιο χρησιμοποιώντας ηλεκτρόλυση. Επιπλέον, έλαβε αμάλγαμα ασβεστίου από σβησμένο ασβέστη και οξείδιο του υδραργύρου. Στη συνέχεια, μετά την απόσταξη του υδραργύρου, έλαβε μεταλλικό ασβέστιο.

Η αντίδραση του ασβεστίου με το νερό είναι βίαιη, αλλά δεν συνοδεύεται από ανάφλεξη. Λόγω της άφθονης απελευθέρωσης υδρογόνου, η πλάκα με ασβέστιο θα κινηθεί μέσα στο νερό. Σχηματίζεται επίσης μια ουσία - υδροξείδιο του ασβεστίου. Εάν προστεθεί φαινολοφθαλεΐνη στο υγρό, θα γίνει λαμπερό βυσσινί - επομένως, το Ca(OH)2 είναι μια βάση.

Ca + 2H2O → Ca(OH)26 + H2

Η αντίδραση του ασβεστίου με το οξυγόνο

Η αντίδραση του Ca και του O2 είναι πολύ ενδιαφέρουσα, αλλά το πείραμα δεν μπορεί να πραγματοποιηθεί στο σπίτι, καθώς είναι πολύ επικίνδυνο.

Εξετάστε την αντίδραση του ασβεστίου με το οξυγόνο, δηλαδή την καύση αυτής της ουσίας στον αέρα.

Προσοχή! Μην προσπαθήσετε να επαναλάβετε αυτή την εμπειρία μόνοι σας!θα βρείτε ασφαλή πειράματα χημείας που μπορείτε να κάνετε στο σπίτι.

Ας πάρουμε το νιτρικό κάλιο KNO3 ως πηγή οξυγόνου. Εάν το ασβέστιο αποθηκεύτηκε σε υγρό κηροζίνης, τότε πριν από το πείραμα πρέπει να καθαριστεί με καυστήρα, κρατώντας το πάνω από μια φλόγα. Στη συνέχεια, το ασβέστιο εμβαπτίζεται σε σκόνη KNO3. Στη συνέχεια πρέπει να τοποθετηθεί ασβέστιο με νιτρικό κάλιο στη φλόγα του καυστήρα. Το νιτρικό κάλιο αποσυντίθεται σε νιτρώδες κάλιο και οξυγόνο. Το απελευθερωμένο οξυγόνο αναφλέγει το ασβέστιο και η φλόγα γίνεται κόκκινη.

KNO3 → KNO2 + O2

2Ca + O2 → 2CaO

Αξίζει να σημειωθεί ότι το ασβέστιο αντιδρά με ορισμένα στοιχεία μόνο όταν θερμαίνεται, αυτά περιλαμβάνουν: θείο, βόριο, άζωτο και άλλα.