Соединения металлов IIА группы
- Важнейшие соединения магния;
- Важнейшие соединения кальция.
Важнейшие соединения магния
Физические свойства
Белый, рыхлый, тугоплавкий порошок или кристаллическое вещество.
Способы получения
1) МgСОз = МgО + СO2
2) Мg(ОН)2 = МgО + Н2O
3) 2Mg(NO3)2 = 2MgO + 4NO2 + O2
4) ТiO2 + 2Мg = 2МgО + Ti
Химические свойства
Основный оксид, практически н. р. в Н2O. Порошкообразный МgО при длительном кипячении незначительно растворяется в воде.
При хранении на воздухе частично превращается в смесь Мg(ОН)2 и MgCO3. Реагирует с кислотными оксидами и с кислотами (даже очень слабыми).
MgO + SO3 = MgSO4
МgО + H2SO4 = MgSO4 + Н2O
МgО + 2СН3СООН = (СН3СОО)2Мg + Н2O
Физические свойства
Твердое белое вещество, н. р. в Н2O.
Способы получения
Образуется в виде студенистого осадка при действии щелочей на растворы солей Mg2+:
Mg2+ + 2ОН- = Mg(OH)2, а также при растворении Mg в кипящей воде (см. выше).
Химические свойства
Нерастворимое основание.
Реагирует с кислотами с образованием средних и основных солей:
Mg(OH)2 + 2HCI = МgСl2 + 2Н2О
Mg(OH)2+ HCl = MgOHCl + Н2О
Растворяется в водных растворах, содержащих избыток солей аммония:
Mg(OH)2 + 2NH4CI = MgСl2 + 2NH3• H2О
Важнейшие соединения кальция
Физические свойства
Белое тугоплавкое вещество, очень гигроскопичное.
Способы получения
Получают в виде рыхлого аморфного порошка прокаливанием известняка, мрамора, мрамора.
СаСО3 → СаО + СO2
Для смещения равновесия вправо углекислый газ удаляют из печей «отсасыванием».
Другие способы:
Са(ОН)2 → СаО + Н2O
СаС2O4 = СаО + 2СO2
2Са + O2 = 2СаО
Негашеная известь применяется для освобождения газов одновременно от воды и СO2.
Химические свойства
Типичный основный оксид, энергично взаимодействует с водой, образуя щелочь:
СаО + Н2O = Са(ОН)2гашеная известь
Как основный оксид, реагирует с кислотными оксидами и кислотами:
СаО + СO2 = СаСО3
СаО + SO3 = CaSO4
СаО + SiO2 = CaSiO3
сплавление
СаО + 2HCl = CaCl2 + Н2O
Практически важной реакцией является взаимодействие с коксом:
СаО + ЗС = СаС2карбид кальция + CO
Физические свойства
Пылеобразный аморфный порошок белого цвета {«пушонка»), малорастворимый в воде (1,7 г в 1 л Н20 при 18°С).
Способы получения
Получают растворением жженой извести в воде (гашение извести).
Насыщенный раствор Са(ОН)2 в воде называют «известковой водой», а взвесь его в воде носит название «известковое молоко».
Химические свойства
В присутствии солей щелочных металлов. и особенно NH4Cl, растворимость Са(ОН)2 увеличивается.
Известковая вода - реактив для обнаружения СO2, при пропускании которого раствор сначала мутнеет, а потом становится прозрачным.
Гидроксид кальция - сильное основание (щелочь). Все растворенные молекулы практически полностью диссоциированы:
Са(ОН)2 → Са2+ + 2OH-
Как сильное основание, проявляет все характерные для этого класса соединений свойства:
1) реакции с кислотными оксидами
Са(ОН)2(избыток) + СO2 = СаСО3 карбонат + Н2O
Са(ОН)2 + 2СO2 = Са(НСО3)2(избыток) гидрокарбонат
2) реакции с кислотами
Са(ОН)2 + H2SO4 = CaSO4 + 2Н2O
3) реакции с растворимыми солями металлов, гидроксиды которых н. р. в Н2O, например:
FeCl2 + Са(ОН)2 = Fe(OH)2 + CaCl2
4) взаимодействие с солями аммония:
2NH4Cl + Са(ОН)2 = СаСl2 + 2NH3 + 2Н2O
5) взаимодействие с хлором (получение хлорной, или белильной извести):
2Са(ОН)2 + 2Сl2 = СаСl2 + Са(ОСl)2 + 2Н2O -УГ = СаОСl2
Используется в строительном деле; в хирургии при переломах для изготовления гипсовых повязок.
2[CaSO4 2Н2O] = [2CaSO4• H2O]жженый гипс, алебастр + ЗН2O
При замешивании с водой жженый гипс быстро затвердевает, снова превращаясь в н. р. CaSO4• H2O:
[2CaSO4• H2O] + ЗН2O = 2[CaSO4• H2O]