Часть II. НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

Раздел 13. МЕТАЛЛЫ ГЛАВНЫХ ПОДГРУПП

§ 13.7. Оксид и гидроксид кальция

Оксид кальция (технические названия: негашеная известь, жженое известь, кипелка) - порошок белого цвета. В промышленности его получают обжигом известняка, мела и других карбонатных пород:

СаСО₃ = СаО + СО₃; ∆Н° = 178 кДж/моль.

Эта реакция эндотермическая: происходит с поглощением теплоты. Термическая диссоциация на оксид кальция и оксид карбонy(IV) наступает при давлении 0,1 МПа и температуре 900°С. Реакция обратима (гетерогенная равновесие) и при понижении температуры или повышении парциального давления оксида углерода(ИV) может пойти в обратном направлении. Чтобы предотвратить это, известняк обжигают при 1 000-1 200°С с удалением оксида карбона(ИV) из сферы реакции.

Оксид кальция энергично взаимодействует с водой с образованием гидроксида кальция:

СаО + Н₂О= Са(ОН)₂; ∆Н° = - 65 кДж/моль.

Эта реакция сопровождается выделением большого количества теплоты. Техническое название гидроксида кальция - гашеная известь. Если гашеная известь изготовленное в виде порошка, его называют пушонкой.

Смесь гашеной извести, песка и воды называется строительным, или известковым, раствором. Он применяется как штукатурка, а также для скрепления кирпичей при кладке стен, хотя в последнем случае обычно используют цементные растворы.

Схватывания известкового раствора происходит в результате одновременного протекания двух процессов: 1) выпадение из пересыщенного раствора кристаллов гидроксида кальция, которые прочно связывают между собой частицы песка; 2) образование карбоната кальция в результате реакции

Са(ОН)₂ + СО₂ (из воздуха) = СаСО₃ + Н₂О.

Гашеная известь - твердое вещество белого цвета, растворима в воде, однако растворимость ее незначительна (при 20°С 1,5 г в 1 л воды). Раствор гашеной извести в воде называется известковой водой. Он имеет щелочные свойства. При пропускании через известковую воду оксида карбона(ИV) раствор становится мутным (а), а при дальнейшем пропускании муть исчезает (б):

Са(ОН)₂ + СО₂ = СаСО₃↓ + Н₂О; (а)

СаСО₃ + Н₂О + СО₂ = Са(НСО₃)₂ (б)

или в ионной форме:

Са²⁺ + 2OН^- + СO₂ = СаСО₃↓ + Н₂О;

СаСО₃ + Н₂O + СО₂ = Са²⁺ + 2НСО^3-.