Kalcium-klorid (CaCl2) szerkezete, felhasználása és tulajdonságai

az kalcium-klorid (kalcium₂₎ Ez egy szervetlen só, amely kalciumból, alkáliföldfémből és klór-halogénből áll. Ebben a vegyületben számos elektrosztatikus kölcsönhatás van, amely meghatározza a kristályok külső megjelenését és a többi fizikai tulajdonságát.

Ezenkívül mindig vízmolekulák kísérik, amelyek CaCl általános képletû hidrátokat képeznek₂· XH₂Vagy, ha x = 0, 1, 2, 4 és 6. Ha x = 0, a só nem rendelkezik vízzel és vízmentes, amint azt a fent említett kémiai képlete jelzi.

A felső képen a CaCl szilárd részeit mutatjuk be₂. Alacsony páratartalom esetén a vízmentes só vízmentes marad, bár természetes tendenciája, hogy elnyelje, amíg fel nem oldódik..

index

• 1 Formula
• 2 Szerkezet
  • 2.1 Molekuláris geometria és vizes kalcium komplexek
• 3 Használat
• 4 Hogyan történik??
• 5 Tulajdonságok
  • 5.1. Fizikai tulajdonságok és deliquescence  
  • 5.2 Oldhatóság
  • 5.3 Feloldási hő
  • 5.4 Elektrolit bomlás
• 6 Referenciák

képlet

Kémiai képlete CaCl₂: Kifejezzük ezt minden Ca ionra²⁺ két Cl ion van^- semlegesíti a pozitív töltést. A periódusos táblázat (Mr. Becambara) 2. csoportjából származó fém-kalcium - mindkét klóratomhoz, a 17. csoport eleméhez - két elektronját adja..

struktúra

A CaCl szerkezete a felső képen látható₂ anhidrid. A zöld gömbök megfelelnek a Cl ionoknak^-, míg fehér vagy Ca ionok²⁺. Ezek a gömbök párhuzamosan vannak elrendezve, ami nem több, mint a kristályok ortorombikus egysége..

A szerkezet hamis elképzelést adhat arról, hogy a kalcium dominál; ha azonban több egység ismétlődése megtörténne, akkor a zöld gömbök nagyobb mennyisége tiszta lenne: Cl ionok^-.

Másrészt a Ca ionok²⁺ kisebb ion sugaraik vannak, mint a Cl ionok^-. Ez azért van, mert amikor elvesztik az elektronokat, az atomok magjai vonzóbbá teszik a külső elektronikus rétegeket, ami csökkenti az ionos sugárt..

Cl esetében^-, van egy további elektronja, amely nem vonzható ugyanazzal az erővel, ezáltal növelve ionos sugárát.

Molekuláris geometria és vizes kalcium komplexek

A párhuzamosan elhelyezkedő Ca középpontjában²⁺ hat Cl körül van^-. Ezek közül négy négyzet síkban fekszik, a másik kettő merőleges (a zöld gömbök távolabb vannak a fehér gömbtől).

Ezen ionok elrendezése következtében a Ca körül²⁺ egy oktaéder "élesített", így egy oktaéderes molekuláris geometriát rendel.

Figyelembe véve a zöld gömbök elrendezését, a vízmolekula helyettesítheti az egyiket, ami CaCl-val történik₂· H₂Vagy esetleg a négyzet síkban. Ez a tény módosítja a kristályszerkezetet, és mivel a víz helyettesíti a zöld gömböket, az ionok elrendezése megváltozik.

Amikor minden Cl ion van^- vízmolekulákkal helyettesítik, a CaCl-hidrát képződik₂· 6H₂O. Ezen a ponton az oktaéder "vizes", és a molekulák most képesek egymással kölcsönhatásba hidrogénkötésekkel (Ca²⁺ OH-H-OH₂).

Ezután a kalcium még több vízmolekulát is elfogadhat anélkül, hogy megváltoztatná a megállapított arányt. Ez azt jelenti, hogy CaCl₂· 6H₂Vagy más komplex struktúrákat is alkalmazhat, úgy, hogy a kalcium és a víz kristályos polimereit tekintjük.

Ezek a struktúrák azonban kevésbé stabilak, mint az elektrosztatikus kölcsönhatások által (Ca²⁺ és Cl^-) vízmentes só.

alkalmazások

- Télen kerülje a víz fagyasztását. A kalcium-klorid sok hőt termel, amikor feloldódik, majd a hőmérséklet emelkedésekor a jég megolvad. Ebből kifolyólag a hideg évszak alatt csökkenti az emberek és a járművek forgalmának kockázatát.

- Segít szabályozni a burkolatlan utakon a port.

- Felgyorsítja a beton szárítási sebességét, miután öntötte.

- CaCl folyadékok₂ növelje a fúrás hatékonyságát a föld alatti lerakódásokból, valamint a kőolajból származó gázok kitermeléséhez.

- Hozzáadódik a medencékhez, hogy csökkentsék a falak betonjának erózióját. Az üledékes kalcium ezt a funkciót teljesíti.

- Mivel higroszkópos só, a kalcium-klorid szárítószerként használható, amely képes csökkenteni az általa körülvevő levegő páratartalmát, és ezzel a levegővel érintkező anyagokat..

- Bizonyos élelmiszerekben tartósítószerként használják, valamint számos ilyen adalékanyagot, például sportolók, sajtok, sörök stb..

- Az orvosi gyakorlatban a magnézium-szulfát túladagolása, valamint az ólommérgezés okozta depresszió kezelésére is alkalmas..

Hogy történik??

Ennek a vegyületnek a természetes forrásai a tengerekből vagy tavakból kivont sóoldatok.

A fő forrása azonban a Solvay folyamatból származik, amelyben a mészkő (CaCO)₃) egy sor transzformáción megy keresztül, amíg a kalcium-klorid melléktermékből származik:

2NaCl (aq) + CaCO₃(S) <=> na₂CO₃(k) + CaCl₂(AQ)

Az ebben a folyamatban érdekes termék valójában nátrium-karbonát, Na₂CO₃.

tulajdonságok

Fizikai tulajdonságok és deliquescence

Fehér, szilárd, szagtalan és higroszkópos. Ez a tendencia, hogy a nedvességet a környezetből abszorbeálja, a Ca ionok bázikusságának köszönhető.²⁺.

Milyen alapok: Lewis vagy Bronsted? Lewis-tól, mivel a pozitív fajok képesek elektronokat elfogadni. Ezeket az elektronokat például a vízmolekulák oxigénatomjai adják.

A szilárd anyag abszorbeálja a nedvességet ahhoz a mértékig, hogy feloldódjon ugyanabban a vízben, amely nedvesíti a kristályait. Ez a tulajdonság deliquescence néven ismert.

Sűrűsége 2,15 g / ml. Mivel a víz beépül a szerkezetébe, a kristály „bővül”, növeli a térfogatát, és ezáltal csökkenti a sűrűséget. Csak CaCl₂· H₂Vagy szakítsa meg ezt a trendet, nagyobb sűrűséget mutatva (2,24 g / ml).

Az anhidrid só molekulatömege körülbelül 111 g / mol, és a szerkezet minden egyes molekulájához ez a tömeg 18 egységet növekszik..

oldhatóság

A CaCl₂ Nagyon vízben és néhány poláros oldószerben, például etanolban, ecetsavban, metanolban és más alkoholokban oldódik..

Feloldódási hő

Vízben oldva az eljárás exoterm, ezért melegíti az oldatot és környezetét.

Ez azért van, mert a vizes komplex jobban stabilizálja a Ca ionokat²⁺ az oldatokban az elektrosztatikus kölcsönhatások Cl ionokkal^-. Mivel a termék stabilabb, a szilárd anyag hőenergiát szabadít fel.

Elektrolit bomlás

A CaCl₂ Az olvadt elektrolízisnek, fizikai folyamatnak lehet alávetni, amely az összetevők elválasztását jelenti az elektromos áram hatásától. Ezen só esetében a termékek fémes kalcium és gáznemű klór:

kalcium₂(l) → Ca (s) + Cl₂(G)

A Ca ionok²⁺ a katódon, míg a Cl ionok redukálódnak^- az anódon oxidálódnak.

referenciák

1. Lisa Williams (2009. december 20.). Jeges út. [Ábra]. A (z) 2018. április 9-én érkezett: flickr.com
2. Wikipedia. (2018). Kalcium-klorid. 2018. április 9-én, a következő címen szerezhető be: en.wikipedia.org
3. J. Mehl, D. Hicks, C. Toher, O. Levy, R. M. Hanson, G. L. Hart és S. Curtarolo, az AFLOW Kristálytani prototípusok könyvtár: 1. rész, Comp. Mat. Sci. 136, S1-S828 (2017). (doi = 10.1016 / j.commatsci.2017.01.017)
4. Shiver & Atkins. (2008). Szervetlen kémia A 2. csoport elemeiben (negyedik kiadás, 278. oldal). Mc Graw-hegy.
5. Pubchem. (2018). Kalcium-klorid. A következő dátum: 2018. április 9., a következő címen: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
6. Oxychem. Kalcium-klorid: Útmutató a fizikai tulajdonságokhoz. A következő dátum: 2018. április 9., oxy.com
7. Carole Ann. A kalcium-klorid gyakori felhasználása. A (z) 2018. április 9-én érkezett: hunker.com