Гидроксид кальция

Гидрокси́д ка́льция (гашёная и́звесть, е́дкая и́звесть, химическое основание — Ca(OH)₂) — сильное неорганическое кальциевое основание.

Гидроксид кальция
Общие
Систематическое наименование	Гидроксид кальция
Традиционные названия	гашёная (едкая) известь.
Хим. формула	Ca(OH)2
Рац. формула	HO−Ca−OH
Физические свойства
Состояние	Твёрдое
Молярная масса	74,093 г/моль
Плотность	2,211 г/см³
Термические свойства
Температура
• плавления	512 °C
• разложения	580 °C
Давление пара	0 ± 1 мм рт.ст.
Химические свойства
Растворимость
• в воде	0,185 г/100 мл
Классификация
Рег. номер CAS	[1305-62-0]
PubChem	6093208
Рег. номер EINECS	215-137-3
SMILES	[OH-].[OH-].[Ca+2]
InChI	InChI=1S/Ca.2H2O/h;2*1H2/q+2;;/p-2 AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L
Кодекс Алиментариус	E526
RTECS	EW2800000
ChEBI	31341
ChemSpider	14094 и 21170965
Безопасность
Пиктограммы ECB
NFPA 704	0 3 0
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Медиафайлы на Викискладе

При стандартных условиях, гидроксид кальция — это мелкокристаллический гигроскопичный порошок белого цвета, малорастворимый в воде.

Распространённые названияПравить

• Гашёная и́звесть — название образуется благодаря способу получения: при получении основания, производится «гашение» (то есть взаимодействия с водой) «негашеной» извести (оксида кальция).
• Известко́вое молоко́ — взвесь (суспензия), образуемая при смешивании избытка гашёной извести с водой. Внешне похожа на молоко.
• Известко́вая вода́ — прозрачный бесцветный раствор гидроксида кальция, получаемый при фильтровании или отстаивании известкового молока.
• И́звесть-пушо́нка — при «гашении» негашёной извести ограниченным количеством воды образуется белый рассыпающийся мелкокристаллический пылевидный порошок.

Физические свойстваПравить

Растворимость гидроксида кальция в воде при разных температурах

Температура, °C	Растворимость, г Ca(OH)2/100 г H2O
0	0,173
20	0,166
50	0,13
100	0,08

По внешнему виду представляет собой белый порошок, малорастворимый в воде. Растворимость в воде падает с ростом температуры.

При нагреве вещества до температуры 512 °C парциальное давление водяного пара, находящегося в равновесии с гидроксидом кальция становится равным атмосферному давлению (101,325 кПа) и гидроксид кальция начинает терять воду, превращаясь в оксид кальция, при температуре 600 °C процесс потери воды практически полностью завершается:

$\text{Ca}{(\text{OH})}_2^{}\stackrel{600{}^{\circ <!--\; \circ \; -->}\text{C}}{\to }\text{CaO}+{\text{H}}_2^{}\text{O}$${\ce {Ca(OH)2->[600~^{\circ }{\text{C}}]CaO~{+}~H2O}}$ .

Кристаллизуется в гексагональной кристаллической структуре.

Химические свойстваПравить

Гидроксид кальция является довольно сильным основанием, из-за чего водный раствор имеет сильнощелочную реакцию.

1) Реакция нейтрализации кислот с образованием соответствующих солей кальция, например:

$\text{Ca}{(\text{OH})}_2^{}+{\text{H}}_2^{}{\text{SO}}_4^{}⟶<!--\; ⟶\; -->{\text{CaSO}}_4^{}\downarrow <!--\; \downarrow \; -->+2{\text{H}}_2^{}\text{O}$${\ce {Ca(OH)2 + H2SO4 -> CaSO4 v + 2H2O}}$ .

Реакцией нейтрализации обусловлено постепенное помутнение раствора гидроксида кальция при стоянии на воздухе, так как гидроксид кальция, взаимодействует с поглощённым из воздуха углекислым газом, как и растворы других сильных оснований, эта же реакция происходит при пропускании углекислого газа через известковую воду — реакции качественного анализа на углекислый газ:

$\text{Ca}{(\text{OH})}_2^{}+{\text{CO}}_2^{}⟶<!--\; ⟶\; -->{\text{CaCO}}_3^{}\downarrow <!--\; \downarrow \; -->+{\text{H}}_2^{}\text{O}$${\ce {Ca(OH)2 + CO2 -> CaCO3 v + H2O}}$ .

При дальнейшем пропускании углекислого газа через известковую воду раствор снова становится прозрачным, так как при этом образуется кислая соль — гидрокарбонат кальция, имеющий более высокую растворимость в воде, причём при нагревании раствора гидрокарбоната кальция он снова разлагается с выделением углекислого газа и при этом выпадает осадок карбоната кальция:

${\text{CaCO}}_3^{}+{\text{H}}_2^{}\text{O}+{\text{CO}}_2^{}⟶<!--\; ⟶\; -->\text{Ca}{({\text{HCO}}_3^{})}_2^{}$${\ce {CaCO3 + H2O + CO2 -> Ca(HCO3)2}}$ .

2) Взаимодействие с оксидом углерода при температуре около 400 °C:

$\text{Ca}{(\text{OH})}_2^{}+\text{CO}\stackrel{400{}^{\circ <!--\; \circ \; -->}\text{C}}{\to }{\text{CaCO}}_3^{}+{\text{H}}_2^{}$${\ce {Ca(OH)2{}+CO->[400~^{\circ }{\text{C}}]CaCO3~{+}~H2}}$ .

3) Взаимодействие с некоторыми солями (при условии, что одно из образующихся веществ будет плохо растворимым и выпадет в осадок), например:

$\text{Ca}{(\text{OH})}_2^{}+{\text{Na}}_2^{}{\text{SO}}_3^{}⟶<!--\; ⟶\; -->{\text{CaSO}}_3^{}\downarrow <!--\; \downarrow \; -->+2\text{NaOH}$${\ce {Ca(OH)2 + Na2SO3 -> CaSO3 v + 2NaOH}}$ .

4) Взаимодействие с солями аммония с образованием аммиака:

$\text{Ca}{(\text{OH})}_2^{}+2{\text{NH}}_4^{}\text{Cl}⟶<!--\; ⟶\; -->{\text{CaCl}}_2^{}+2{\text{NH}}_3^{}\uparrow <!--\; \uparrow \; -->+2{\text{H}}_2^{}\text{O}$${\ce {Ca(OH)2 + 2NH4Cl -> CaCl2 + 2NH3 ^ + 2H2O}}$ .

ПолучениеПравить

Взаимодействие оксида кальция (негашёной извести) с водой (процесс получил название «гашение извести»):

$\text{CaO}+{\text{H}}_2^{}\text{O}⟶<!--\; ⟶\; -->\text{Ca}{(\text{OH})}_2^{}$${\ce {CaO + H2O -> Ca(OH)2}}$ .

Данная реакция сильно экзотермическая, происходит с выделением 16 ккал/моль (67 кДж/моль).

ПрименениеПравить

• Известковое молоко применяется при побелке стен, заборов, стволов деревьев.
• Для приготовления известкового строительного раствора. Гашёная известь применялась для строительной каменной кладки с древних времён. Такой строительный раствор обычно состоит по массе из одной части гашёной извести и трёх-четырёх частей кварцевого песка. В смесь добавляют воду до получения густой массы. В смеси происходит химическая реакция компонентов с образованием силикатов кальция, в этой реакции выделяется вода. Это является недостатком такого раствора, так как в помещениях, построенных с применением такого раствора, долгое время сохраняется повышенная влажность. В том числе поэтому в современном строительстве цемент практически полностью вытеснил гашёную известь как связующее в строительных растворах.
• Для приготовления силикатного бетона и силикатного кирпича. Состав силикатного бетона аналогичен составу известкового строительного раствора, однако его отвердевание происходит на несколько порядков быстрее, так как смесь гашёной извести и кварцевого песка обрабатывают перегретым (174—197 °C) водяным паром в автоклаве при повышенном давлении 9—15 атмосфер.
• Для устранения карбонатной жёсткости воды (умягчение воды).
• Для производства хлорной извести.
• Для производства известковых удобрений и снижения кислотности кислых почв.
• В производстве методом каустификации соды и поташа.
• При дублении кож.
• Для получения других соединений кальция, нейтрализация кислых растворов (в том числе сточных вод производств), получение органических кислот и проч.
• В пищевой промышленности зарегистрирован в качестве пищевой добавки E526.
• Как реактив качественной реакции на углекислый газ.
• Известковое молоко используется для рафинирования сахара в сахарном производстве.
• В Латинской Америке в известковом молоке отваривают зёрна кукурузы для размягчения оболочки, активизации клейковины и улучшения перевариваемости — т. н. «никстамализация».
• Для приготовления смесей для борьбы с болезнями и вредителями растений, например, входит в состав классического фунгицида — бордоской жидкости.
• В стоматологии для дезинфекции корневых каналов зубов.
• В электротехнике — при устройстве заземления в грунтах с высоким электрическим сопротивлением — в качестве добавки в грунт, для снижения удельного электрического сопротивления грунта.
• Для хранения пригодных к употреблению яиц сроком до 2х лет.

Источники и литератураПравить

• Монастырев А. Производство цемента, извести. — М., 2007.
• Штарк Йохан, Вихт Бернд. Цемент и известь / пер. с нем. — Киев, 2008.
• Врублевский А. И. Основы химии

СсылкиПравить

• Крупский А. К., Менделеев Д. И. Известь, в технике // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.