Struktura kalcijevega klorida (CaCl2), lastnosti in lastnosti



The kalcijev klorid (CaCl2) Je anorganska sol, sestavljena iz kalcija, zemeljsko alkalijskih kovin in klorovih halogenov. V tej spojini obstaja več elektrostatičnih interakcij, ki določajo zunanji videz njenih kristalov in ostale fizikalne lastnosti.

Prav tako ga vedno spremljajo vodne molekule, ki tvorijo hidrate splošnih formul CaCl2· XH2Ali pri x = 0, 1, 2, 4 in 6. Kadar je x = 0, sol nima vode in je brezvodna, kot je navedeno v zgoraj navedeni kemijski formuli..

Na zgornji sliki sta prikazana trdna dela CaCl2. V pogojih nizke vlažnosti je mogoče brezvodno sol obdržati brez vode, čeprav je njena naravna težnja, da jo absorbira, dokler se ne raztopi (razplinitev)..

 

Indeks

  • 1 Formula
  • 2 Struktura
    • 2.1 Molekularna geometrija in vodni kompleksi kalcija
  • 3 Uporabe
  • 4 Kako se izvaja??
  • 5 Lastnosti
    • 5.1 Fizikalne lastnosti in pljuvanje  
    • 5.2 Topnost
    • 5.3 Raztapljanje toplote
    • 5.4 Razpad elektrolita
  • 6 Reference

Formula

Njegova kemijska formula je CaCl2To izrazite za vsak Ca ion2+ obstajata dva iona Cl- ki nevtralizirajo pozitivni naboj. Kovinski kalcij - iz skupine 2 periodnega sistema (g. Becambara) - vsakemu atomu klora, elementu skupine 17, da dva svoja elektrona..

Struktura

Struktura CaCl je prikazana na zgornji sliki2 anhidrida. Zelene krogle ustrezajo ionom Cl-, medtem ko je bela do Ca iona2+. Te krogle so razporejene v paralelepiped, ki ni nič več kot ortoromska enotna celica kristalov.

Struktura lahko daje napačno predstavo, da kalcij prevladuje; če pa bi se reproduciralo več ponovitev celične celice, bi bila večja množina zelenih kroglic: Cl ioni-.

Po drugi strani pa so ioni Ca2+ imajo manjši ionski polmer kot ioni Cl-. To je zato, ker, ko izgubijo elektrone, jedra atomov povečajo privlačno silo na zunanje elektronske plasti, kar zmanjša ionski polmer..

V primeru Cl-, ima dodaten elektron, ki ga ni mogoče privabiti z isto silo, s čimer se poveča njegov ionski polmer.

Molekularna geometrija in vodni kompleksi kalcija

V središču paralelepipeda je Ca2+ je obkrožen s šestimi Cl-. Štiri od teh ležijo v kvadratni ravnini, druga dva pa pravokotno (zelene krogle so bolj oddaljene od bele krogle)..

Zaradi razporeditve teh ionov okoli Ca2+ oktaeder je "oborožen" in tako določi osmekotno molekularno geometrijo.

Glede na to, kako so urejene zelene krogle, lahko vodna molekula nadomesti eno od teh, ki nastane s CaCl2· H2Ali, morda v kvadratni ravnini. To dejstvo spreminja kristalno strukturo in, ko voda nadomešča zelene kroglice, se spremeni razporeditev ionov..

Ko vsi Cl ioni- zamenjajo z vodnimi molekulami, nastane CaCl hidrat2· 6H2O. Na tej točki je oktaeder "voden" in molekule so zdaj sposobne medsebojno vplivati ​​z vodikovimi vezmi (Ca).2+ OH-H-OH2).

Koncentracija kalcija lahko sprejme še več vodnih molekul, ne da bi spremenila določeno razmerje. To pomeni, da je CaCl2· 6H2Ali pa lahko sprejme druge kompleksne strukture, do te mere, da se štejejo za kristalne polimere kalcija in vode.

Vendar so te strukture manj stabilne od tistih, ki so bile postavljene z elektrostatičnimi interakcijami (Ca2+ in Cl-) brezvodne soli.

Uporabe

- Pozimi se izogibajte zmrzovanju vode. Kalcijev klorid proizvaja veliko toplote, ko se raztopi in potem, ko se temperatura zviša, se led stopi. Zato se uporablja za zmanjšanje tveganja kroženja ljudi in vozil v hladnem obdobju.

- Pomaga nadzorovati prah na neasfaltiranih cestah.

- Pospeši hitrost sušenja betona, ko ga vlijemo.

- CaCl tekočine2 povečati učinkovitost vrtanja za črpanje plina iz podzemnih nahajališč, kot tudi nafte.

- Doda se bazenom, da se zmanjša erozija, ki jo utrpijo betonske stene. Sedimentirani kalcij izpolnjuje to funkcijo.

- Ker je kalcijev klorid higroskopska sol, se lahko uporablja kot sušilo, saj lahko zniža vlažnost zraka, ki ga obdaja, in s tem snovi, ki so v stiku s tem zrakom..

- Uporablja se kot konzervans v nekaterih živilih, kot tudi v številnih dodatkih, kot so energijski napitki, ki jih uporabljajo športniki, siri, piva itd..

- V medicinski praksi je koristna tudi pri zdravljenju depresije, ki jo povzroča prevelik odmerek magnezijevega sulfata, pa tudi pri zastrupitvah s svincem..

Kako je to storjeno??

Naravni viri te spojine so slanice, pridobljene iz morij ali jezer.

Njegov glavni vir pa je proces Solvay, v katerem apnenec (CaCO)3) je podvržen vrsti transformacij, dokler ne izhaja iz stranskega produkta kalcijevega klorida:

2NaCl (aq) + CaCO3(s) <=> Na2CO3(s) + CaCl2(ac)

V tem procesu je zanimiv produkt natrijev karbonat, Na2CO3.

Lastnosti

Fizične lastnosti in razpršenost

Je bel, trden, brez vonja in higroskopičen. Ta nagnjenost k absorpciji vlage iz okolja je posledica bazičnosti Ca ionov.2+.

Osnovnost katere vrste: Lewis ali Bronsted? Iz Lewisa, ker je pozitivna vrsta sposobna sprejeti elektrone. Ti elektroni so darovani, na primer, s kisikovimi atomi vodnih molekul.

Trdna snov absorbira vlago do stopnje raztapljanja v isti vodi, ki vlaži svoje kristale. Ta lastnost je znana kot vdor.

Njegova gostota je 2,15 g / ml. Ker v svojo strukturo vgrajuje vodo, se kristal "razširi", poveča svoj volumen in posledično zmanjša gostoto. Samo CaCl2· H2Ali pa prekinite s tem trendom, kažejo višjo gostoto (2,24 g / ml)..

Molekulska masa anhidridne soli je približno 111 g / mol in za vsako molekulo vode v svoji strukturi ta masa poveča 18 enot..

Topnost

CaCl2 Je zelo topen v vodi in v nekaterih polarnih topilih, kot so etanol, ocetna kislina, metanol in drugi alkoholi..

Raztapljanje toplote

Ko se raztopi v vodi, je postopek eksotermičen in zato segreje raztopino in njeno okolico.

To je zato, ker vodni kompleks bolje stabilizira Ca2+ v raztopini, ki povzroča elektrostatične interakcije z ionoma Cl-. Ker je izdelek bolj stabilen, trdna snov sprošča energijo v obliki toplote.

Razpad elektrolita

CaCl2 Taljenje se lahko izpostavi elektrolizi, fizikalni proces, ki je sestavljen iz ločevanja spojine v njenih elementih od delovanja električnega toka. V primeru te soli so proizvodi kovinski kalcij in plinasti klor:

CaCl2(l) → Ca (s) + Cl2(g)

Ioni Ca2+ na katodi se zmanjšajo, medtem ko so Cl ioni- oksidirajo na anodi.

Reference

  1. Lisa Williams (20. december 2009). Ledena cesta. [Slika] Pridobljeno 9. aprila 2018, s strani flickr.com
  2. Wikipedija. (2018). Kalcijev klorid. Pridobljeno 9. aprila 2018 od: en.wikipedia.org
  3. J. Mehl, D. Hicks, C. Toher, O. Levy, R. M. Hanson, G. L.W. Hart, in S. Curtarolo, AFLOW knjižnica kristalografskih prototipov: 1. del, Comp. Mat. Sci. 136, S1-S828 (2017). (doi = 10.1016 / j.commatsci.2017.01.017)
  4. Shiver & Atkins. (2008). Anorganska kemija V Elementi skupine 2. (Četrta izdaja., Stran 278). Mc Graw Hill.
  5. PubChem. (2018). Kalcijev klorid. Pridobljeno 9. aprila 2018, iz: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  6. OxyChem. Kalcijev klorid: vodnik za fizikalne lastnosti. Vzpostavljeno 9. aprila 2018, iz: oxy.com
  7. Carole Ann. Pogoste uporabe kalcijevega klorida. Vzpostavljeno 9. aprila 2018, iz: hunker.com