Структура на калциевия хлорид (CaCl2), свойства и свойства

на калциев хлорид (калциев хлорид₂₎ Той е неорганична сол, съставена от калциев, алкалоземен метал и хлорен халоген. В това съединение има няколко електростатични взаимодействия, които определят външния вид на неговите кристали и останалите физически свойства.

Също така, тя винаги е придружена от водни молекули, образуващи хидрати с общи формули CaCl₂· XH₂Или, с x = 0, 1, 2, 4 и 6. Когато х = 0, солта няма вода и е безводна, както е посочено от неговата химична формула, спомената по-горе.

В горното изображение са показани твърди части на СаС1₂. В условия на ниска влажност е възможно да се запази безводната сол свободна от вода, въпреки че нейната естествена тенденция е да я абсорбира, докато се разтвори (разплисване).

индекс

• 1 Формула
• 2 Структура
  • 2.1 Молекулярна геометрия и водни калциеви комплекси
• 3 Използване
• 4 Как се прави??
• 5 Свойства
  • 5.1 Физични свойства и разпръскване  
  • 5.2 Разтворимост
  • 5.3 Топлина на разтваряне
  • 5.4 Разграждане на електролита
• 6 Препратки

формула

Химичната му формула е CaCl₂Експресирайте това за всеки Са йон²⁺ има два Cl йона^- които неутрализират положителния заряд. Металният калций - от група 2 на периодичната таблица (г-н Бекамбара) - дава своите два електрона на всеки хлорен атом, елемент от група 17.

структура

Структурата на СаС1 е илюстрирана в горното изображение₂ анхидрид. Зелените сфери отговарят на Cl йони^-, докато бели до Са йони²⁺. Тези сфери са подредени в паралелепипед, който е не повече от орторомбичната единична клетка на кристалите..

Структурата може да даде фалшивата представа, че калцият преобладава; Въпреки това, ако се възпроизведат повече повторения на елементарната клетка, по-голямото изобилие на зелени сфери ще бъде ясно: Cl йони^-.

От друга страна, Са йони²⁺ те имат по-малък радиус на йони, отколкото Cl йони^-. Това е така, защото когато загубят електрони, ядрата на атомите проявяват по-голяма атрактивна сила върху външните електронни слоеве, което намалява йонния радиус..

В случая с Cl^-, има допълнителен електрон, който не може да бъде привлечен със същата сила, като по този начин се увеличава йонният й радиус.

Молекулярна геометрия и водни калциеви комплекси

В центъра на паралелепипеда на Ca²⁺ е заобиколен от шест Cl^-. Четири от тях са в квадратна равнина, а другите две са разположени перпендикулярно (зелените сфери са по-далеч от бялата сфера).

В резултат на подреждането на тези йони, около Са²⁺ един октаедър е "въоръжен", като по този начин определя октаедрична молекулярна геометрия.

Като се има предвид как са подредени зелените сфери, една молекула вода може да замести една от тях, която се случва с CaCl₂· H₂Или, може би в квадратната равнина. Този факт променя кристалната структура и, тъй като водата замества зелените сфери, подредбата на йоните се променя..

Когато всички Cl йони^- се заместват с водни молекули, образува се CaCl хидрат₂· 6Н₂О. В този момент октаедърът е "воден" и молекулите вече могат да взаимодействат помежду си чрез водородни връзки (Ca)²⁺ ОН-Н-OH₂).

Последователно, калций може да приеме още повече водни молекули, без да променя установеното съотношение. Това означава, че CaCl₂· 6Н₂Или може да приеме други сложни структури, до степен да се считат за кристални полимери на калций и вода.

Въпреки това, тези структури са по-малко стабилни от тези, издигнати чрез електростатични взаимодействия (Са²⁺ и Cl^-) на безводна сол.

приложения

- Избягвайте замръзване на водата през зимата. Калциевият хлорид генерира много топлина, когато се разтваря и след това, когато температурата се повиши, ледът се топи. Поради тази причина тя се използва за намаляване на риска от движение на хора и превозни средства по време на студения сезон.

- Помага за контролиране на праха върху неасфалтирани пътища.

- Ускорява скоростта на сушене на бетона след като е бил излят.

- CaCl течности₂ повишаване на ефективността на сондиране за добив на газ от подземните си находища, както и на петрол.

- Той се добавя към басейните, за да се намали ерозията, понесена от бетона на стените му. Седиментираният калций изпълнява тази функция.

- Тъй като това е хигроскопична сол, калциевият хлорид може да се използва като десикант, като е в състояние да понижи влажността на въздуха, който го заобикаля, и следователно на веществата, които са в контакт с този въздух..

- Използва се като консервант в някои храни, както и като добавка в някои от тях, като енергийни напитки, използвани от спортисти, сирена, бири и др..

- В медицинската практика той също така е полезен при лечението на депресия, причинена от предозиране на магнезиев сулфат, както и при отравяне с олово..

Как се прави??

Естествените източници на това съединение са солите, извлечени от моретата или езерата.

Въпреки това основният му източник идва от процеса Solvay, в който варовикът (CaCO)₃) претърпява редица трансформации, докато се получи в страничния продукт на калциевия хлорид:

2NaCl (aq) + СаСО₃(S) <=> Na₂CO₃(s) + CaCl₂(Воден)

Продуктът, който представлява интерес в този процес, всъщност е натриев карбонат, Na₂CO₃.

свойства

Физични свойства и пречистване

Той е бял твърд, без мирис и хигроскопичен. Тази тенденция да абсорбира влагата от околната среда се дължи на основността на Са йони.²⁺.

Основно от какъв вид: Люис или Бронстед? От Луис, благодарение на факта, че положителните видове са способни да приемат електрони. Тези електрони са дарени, например, от кислородните атоми на водните молекули.

Твърдото вещество абсорбира влагата до степен на разтваряне в същата вода, която смазва кристалите. Това свойство е известно като пречистване.

Неговата плътност е 2.15 g / mL. Тъй като тя включва вода в своята структура, кристалът "се разширява", увеличава обема си и следователно намалява плътността. Само CaCl₂· H₂Или прекъснете с тази тенденция, показвайки по-висока плътност (2.24 g / mL).

Молекулното тегло на анхидридната сол е приблизително 111 g / mol, а за всяка молекула вода в неговата структура това тегло се увеличава с 18 единици..

разтворимост

СаС1₂ Той е много разтворим във вода и в някои полярни разтворители, като етанол, оцетна киселина, метанол и други алкохоли..

Топлина на разтваряне

Когато се разтвори във вода, процесът е екзотермичен и затова затопля разтвора и неговите околности.

Това е така, защото водният комплекс по-добре стабилизира Са йони²⁺ в разтвор, който електростатични взаимодействия с Cl йони^-. Тъй като продуктът е по-стабилен, твърдото вещество отделя енергия под формата на топлина.

Разграждане на електролита

СаС1₂ Стопилката може да бъде подложена на електролиза, физически процес, който се състои в отделяне на съединение от неговите елементи от действието на електрически ток. В случая на тази сол продуктите са метален калций и газообразен хлор:

калциев хлорид₂(1) → Ca (s) + Cl₂(G)

Са йони²⁺ са намалени в катода, докато Cl йони^- окисляват се на анода.

препратки

1. Лиза Уилямс (20 декември 2009 г.). Icy Road. [Фигура]. Възстановен на 9 април 2018 г. от: flickr.com
2. Wikipedia. (2018). Калциев хлорид. Възстановен на 9 април 2018 г. от: en.wikipedia.org
3. J. Mehl, D. Hicks, C. Toher, O. Levy, R. M. Hanson, G. L.W. Мат. Sci. 136, S1-S828 (2017). (doi = 10.1016 / j.commatsci.2017.01.017)
4. Shiver & Atkins. (2008 г.). Неорганична химия В Елементите на група 2. (Четвърто издание., Стр. 278). Mc Graw Hill.
5. PubChem. (2018). Калциев хлорид. Възстановен на 9 април 2018 г. от: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
6. OxyChem. Калциев хлорид: Ръководство за физически свойства. Възстановен на 9 април 2018 г. от: oxy.com
7. Карол Ан. Общата употреба на калциев хлорид. Възстановен на 9 април 2018 г. от: hunker.com