Карбонат кальция с чем реагирует

Практически не растворяется в воде.

Рис. 1. Карбонат кальция. Внешний вид.

Основные характеристики карбоната кальция приведены в таблице ниже:

Температура плавления, o С

Температура разложения, o С

Растворимость в воде (25 o С), г/100 мл

Основной способ получения карбоната кальция заключается в смешивании твердого оксида кальция с водой — образуется так называемое известковое молоко. Так как гидроксид кальция немного растворяется в воде, то после отфильтровывания известкового молока получается прозрачный раствор – известковая вода, которая мутнеет при пропускании через неё диоксида углерода.

Карбонат кальция — это средняя соль, образованная сильным основанием (гидроксид кальция Ca(OH)2) и слабой кислотой (угольная H2CO3). В водном растворе он гидролизуется. Гидролиз протекает по аниону. Наличие анионов OH — свидетельствует о щелочном характере среды.

Ca 2+ +CO3 2- + HOH ↔ HCO3 — + Ca 2+ + OH — ;

Карбонат кальция взаимодействует с концентрированными растворами сильных минеральных кислот:

Он способен реагировать с щелочами в водных растворах:

Взаимодействие карбоната кальция с другими солями возможно только если продукт взаимодействия выводится из реакционной среды:

При нагревании данная соль разлагается:

CaCO3 = CaO + CO2↑ (t, o С = 900 — 1000).

Пропускание диоксида углерода через раствор карбоната кальция приводит к образованию кислой соли – гидрокарбоната кальция:

Карбонат кальция нашел широкое применение в различных отраслях промышленности. Так, например, его используют в пищевой (добавка Е710 – белый краситель) и бумажной промышленности, при производстве полимеров, лакокрасочных материалов, бытовой химии и т.д.

ЗаданиеВычислите массу карбоната кальция, который может прореагировать с концентрированным раствором соляной кислоты объемом 200 мл (массовая доля HCl 34%, плотность 1,168кг/л). Определите объем диоксида углерода, выделяющийся в результате этой реакции.
РешениеЗапишем уравнение реакции:

Найдем массу раствора соляной кислоты, а также массу растворенного вещества HCl в нем:

msolution =0,2 × 1,168 = 0,2336 кг = 233,6 г.

msolute (HCl) = ω (HCl) / 100% ×msolution;

msolute (HCl) = 34 / 100% × 233,6 = 79,424 г.

Рассчитаем количество моль соляной кислоты (молярная масса равна 36,5 г/моль):

n (HCl) = 79,424 / 36,5 = 2,176 моль.

Согласно уравнению реакции n (HCl) :n (CO2) =2: 1. Значит,

n(CO2) = ½ n(HCl) = ½×2,176 = 1,088моль.

Тогда, объем выделившегося диоксида углерода будет равен:

Согласно уравнению реакции n(HCl) :n (CaCO3) =2: 1. Значит,количество вещества карбоната кальция будет равно:

n (CaCO3) = ½ ×n (NaOH) = ½× 2,176 = 1,088моль.

Тогда масса карбоната кальция, вступившего в реакцию будет равна (молярная масса – 100 г/моль):

m (CaCO3) = 1,088 × 100 = 108,8г.

ОтветМасса карбоната кальция равна 108,8 г, объем диоксида углерода равен 24,37 л.
ЗаданиеВычислите массу оксида кальция, который потребуется для получения карбоната кальция по реакции взаимодействия с диоксидом углерода массой 3,5 г.
РешениеЗапишем уравнение реакции взаимодействия оксида кальция и диоксида углерода с образованием карбоната кальция:

Рассчитаем количество вещества диоксида углерода (молярная масса – 44 г/моль):

Согласно уравнению реакции n(CO2) : n(CaO) = 1:1 . Тогда количество моль оксида кальция будет равно:

Найдем массу оксида кальция (молярная масса – 56 г/моль):

источник

Кальция карбонат представляет собой твердые белые кристаллы без запаха и вкуса нерастворимые в воде, этаноле и легко растворимые в кислотах с выделением углекислого газа. Это неорганическое химическое соединение, соль угольной кислоты и кальция. В природе встречается в виде минералов, различающиеся кристаллической структурой — широко распространённый кальцит, арагонит и ватерит, является главной составной частью известняка, мела и мрамора, одно из самых распространенных на Земле соединений.

Плотность (кальцит) 2,74 г/см³, (арагонит) 2,83 г/см³.

Температура плавления (кальцит) 825° C, (арагонит) 1339° C,

Температура разложения 900-1000° C.

Кальция карбонат получают взаимодействием известкового молока с углекислотой или хлоридом кальция (СаСl2) с карбонатом натрия (Na2CO3) в водном растворе.

Кальция карбонат (углекислый кальций, мел, кальциевая соль угольной кислоты) применяется:

  • в лакокрасочной промышленности, в производстве красок и отделочных материалов;
  • в химической промышленности при производстве карбида кальция;
  • в стекольной промышленности при изготовлении стекла;
  • в строительстве при производстве шпатлевок, различных герметиков и др.;
  • в сельском хозяйстве, как известковое удобрение и для комплексного агрохимического окультуривания полей;
  • в качестве наполнителя для резиновых смесей, бумаги, линолеума;
  • в медицине как антацидное, противоязвенное, восполняющее дефицит кальция средство;
  • в косметической промышленности при производстве зубного порошка, как наполнитель косметических средств;
  • в пишевой промышленности, как пищевая добавка краситель E170.
Наименование показателяНорма
Содержание хлоридов, %, не более0,033
Содержание cульфатов, %, не более0,25
Содержание мышьяка (As), %, не более0,0001
Содержание бария (Ba), %, не более0,0001
Содержание железа (Fe), %, не более0,01
Содержание фтора (F), %, не более0,005
Содержание ртути (Hg), %, не более0,00005
Содержание свинца (Pb), %, не более0,0003
Содержание тяжелых металлов, %, не более0,002
Диэлектрическая проницаемость (при 17-22°C) при 10 4 Гц:
кальцит в направлении, перпендикулярном оптической оси8,5
кальцит в направлении параллельном оптической оси8,0
Диэлектрическая проницаемость (при 17-22°C) при 10 8 Гц:
доломит, в направлении, перпендикулярном оптической оси8,0
доломит, в направлении параллельном оптической оси6,8
Удельное электрическое сопротивление мрамора при 20°C:
объемное, Ом·см10 9 -10 11
поверхностное при 50%-ной отн. влажности, Ом(3-8)·10 9
поверхностное при 90%-ной отн. влажности, Ом(1-3)·10 7
Удельное электрическое сопротивление дисперсии 5г CaCO3 в 100 мл воды при 23 °C, Ом:
кальцит (CaCO3)17 000-25 000
доломит (CaCO3·MgCO3)3 000-5 000
pH кальцита9,0-9,5
pH доломита9-10
Удельное объемное электрическое сопротивление ПВХ композиции электроизоляционного назначения при 50°C, Ом·см>4·10 14
ПоказателиКальцит CaCO3 (наиболее устойчивая модификация)Арагонит CaCO3 (метастабильная модификация, переходит в кальцит)Доломит CaCO3-MgCO3 (45% масс. MgCO3)Магнезит MgCO3
Плотность, кг/м 32600 — 27502920 — 29402800 — 29003000 — 3100
Твердость по Мосу3,03,5 — 4,03,5 — 4,03,5 — 4,5
Содержание растворимых фракций0,99·10 -8 (при 15°C)0,87·10 -8 (при 25°C)2,6·10 -5 (при 12°C)
Растворимость при 18°С
г/100 г воды0,00130,00190,0320,0106
г/100 г водного раствора СО20,130,193,21,06
Температура разложения, °C900825, переходит в кальцит при Т>400°C730-760350
Природные источникиИзвестняк, мрамор, известковый шпат, яичная скорлупа, кости (с примесью фосфата кальция), горные породы (в сочетании с доломитом)Панцири моллюсков, кораллы.Образуется при Т>30°C; переходит в кальцит при Т>400°C и Т

Название элемента хрома происходит от греческого слова «хром», что означает «цвет», «краска». Оксид хрома — лишь одно из ярко окрашенных соединений элемента № 24.

Пигменты полидисперсны; гранулометрии, (дисперсионный) состав их оказывает большое влияние на оптич. и технико-эко-номич. характеристики.

Сегодня лакокрасочная продукция является достаточно распространенной. Она предназначена не только для нанесения декоративного слоя на различные виды поверхностей, но и для защиты отдельных видов материалов от появления ржавчины или коррозии.

источник

«Палеонтология и карбонат кальция»

Карбонат кальция (углекислый кальций) — неорганическое химическое соединение, соль угольной кислоты и кальция.

Химическая формула — CaCO3.

Карбонат кальция в природе

Карбонат кальция основа большинства природных минералов кальция (мел, мрамор, известняк, ракушечник, кальцит, исландский шпат). В чистом виде вещество белого цвета или бесцветные кристаллы. Соединения кальция — известняк, мрамор, гипс (а также известь — продукт обжига известняка) применялись в строительном деле уже несколько тысячелетий назад. Вплоть до конца XVIII века химики считали известь простым веществом. В 1789 году А. Лавуазье предположил, что известь, магнезия, барит, глинозём и кремнезём — вещества сложные.

В естественной миграции кальция существенную роль играет «карбонатное равновесие», связанное с обратимой реакцией взаимодействия карбоната кальция с водой и углекислым газом с образованием растворимого гидрокарбоната:

(равновесие смещается влево или вправо в зависимости от концентрации углекислого газа).

Соединения кальция находятся практически во всех животных и растительных тканях. Значительное количество кальция входит в состав живых организмов. Из карбоната кальция CaCO3 состоят раковины и панцири многих беспозвоночных, яичная скорлупа и др. В живых тканях человека и животных 1,4—2 % Са (по массовой доле); в теле человека массой 70 кг содержание кальция — около 1,7 кг (в основном в составе межклеточного вещества костной ткани).

Химические свойства карбоната кальция

  1. Карбонат кальция при нагревании разлагается на соответствующий оксид и углекислый газ.

CaCO3 → CaO + CO2

  1. С водой, содержащей растворенный диоксид углерода, карбонат кальция реагирует, образуя растворы гидрокарбонатов:

CaCO3 + CO2 + H2O = Ca 2 + + 2HCO3

При нагревании и даже при попытке выделить гидрокарбонат из раствора, удаляя воду при комнатной температуре, он разлагается по обратной реакции:

Кальцит, известковый шпат — минерал, одна из природных форм карбоната кальция. Исключительно широко распространён на поверхности Земли, породообразующий минерал. Кальцитом сложены известняки, меловые породы, мергели, карбонатиты. Кальцит — самый распространённый биоминерал: он входит в состав раковин и эндоскелета большинства беспозвоночных, а также покровных структур некоторых одноклеточных организмов.

Название предложено Гайдингером в 1845 году и происходит, как и название химического элемента, от лат. calx (род.п. calcis) — известь.

В чистом виде кальцит белый или бесцветный, прозрачный (исландский шпат) или просвечивающий, — в зависимости от степени совершенства кристаллической структуры. Примеси окрашивают его в разные цвета.

ПримесьЦвет окраски кальцита
никельзелёный
кобальт, марганцрозовый
пиритсине-зеленый
железожелтоватый, буроватый, красно-коричневый
хлоритызелёный

Кальцит относится к тригональной сингонии. Кристаллы очень разнообразны, но чаще ромбоэдрические (острый, основной и тупой ромбоэдры). Кальцит слагает горную породу мрамор, является главной составной частью известняков. Нередко образует псевдоморфозы по органическим остаткам, замещает раковины древних моллюсков и кораллы («окаменелости»).

Известняк — осадочная горная порода органического происхождения, состоящая преимущественно из кристаллов кальцита различного размера и образующаяся при участии живых организмов в морских бассейнах.

Известняк, состоящий преимущественно из раковин морских животных и их обломков, называется ракушечником. При метаморфизме известняк перекристаллизуется и образует мрамор.

Название разновидности известняка отражает присутствие в нём остатков породообразующих организмов, район распространения, структуру (например, оолитовые известняки), примесей (железистые), характер залегания (плитняковые), геологический возраст (триасовые).

Из известняков сложены целые горные цепи в Альпах, широко распространён известняк и в других местах. У известняка нет блеска, он обычно светло-серого цвета, но может быть белым или тёмным, почти чёрным, голубоватым, желтоватым или розовым, в зависимости от состава примесей.

Мрамор (др.-греч. μάρμαρος — «белый или блестящий камень») — метаморфическая горная порода, состоящая только из кальцита, а также органических соединений. Мраморы появляются путем метаморфизма при средних температурах и давлениях из преимущественно карбонатных осадочных пород. При этих условиях очень мелкие зерна карбоната кальция и магния осадочных пород испытывают «бластез» — укрупнение кристаллов.

В мире разведано огромное количество месторождений мрамора. Самые известные — Каррарское в Италии, Паросское и Пенделиконское в Греции. В России это Кибик-Кордонское в Красноярском крае, Буровщина в Забайкалье, Уфалейское на Урале, Рускеальское и Белогорское в Карелии. Окраска мрамора также зависит от примесей.

ПримесиОкраска мрамора
оксид железакрасный, розовый,
сульфид железасине-чёрный
железосодержащие силикатызелёный
гидроксиды и карбонаты железа, марганцажёлтый, бурый
графитчёрный

Палеонтология

Палеонтология (от др.-греч. παλαιοντολογία) — наука об организмах, существовавших в прошлые геологические периоды и сохранившихся в виде ископаемых останков, а также следов их жизнедеятельности.

Палеонтологи исследуют не только останки собственно животных и растений, но и их окаменевшие следы, отброшенные оболочки и другие свидетельства их существования. В палеонтологии также используются методы палеоэкологии и палеоклиматологии с целью воспроизведения среды жизнедеятельности организмов, сопоставления современной среды обитания организмов, предположения местообитаний вымерших и т. д.

Ископаемые останки или окаменелости человек использовал, начиная с палеолита. Об этом свидетельствуют находки ожерелий из фрагментов вымерших кораллов и морских ежей, использовавшихся в ритуалах погребения, и другие археологические находки. Различные ископаемые упоминаются в преданиях, мифах и сказках. Так, белемниты называют «чёртовы пальцы» и в восточных сказках их рассматривают как ногти джинов, раковины фораминифер – нуммулитид в сказаниях о битвах Александра Македонского описывают как окаменевшие монетки.

Первые научные письменные документы об ископаемых организмах принадлежат древнегреческим естествоиспытателям и философам. Успехи естествознания древних греков были обобщены в трудах Аристотеля, жившего в 384–322 гг. до новой эры, – великого мыслителя своего времени, который создал основы классификации животных, зачатки сравнительной анатомии и эмбриологии. Окаменелости он считал остатками морских животных. Спустя много столетий в XV–XVI вв. такой взгляд на окаменелости поддерживал Леонардо да Винчи (1452–1519), хотя в то время существовали иные точки зрения, в частности, что окаменелости – это объекты, созданные богом после потопа.

В XVII–XVIII вв. начинаются интенсивные исследования в различных отраслях естествознания. Это привело не только к накоплению огромного фактического материала, но и к появлению различных идей, гипотез. Большое значение в развитии палеонтологии имели труды шведского учёного Карла Линнея (1707–1778 гг.) – основоположника классификации и систематики. Он разделил всю природу на три царства: минералов, растений и животных. Одновременно с Линнеем работали блестящие учёные: во Франции Жорж Бюффон (1707–1788) и в России – Михаил Ломоносов (1711–1765).

Бюффон, рассматривая происхождение и развитие жизни, историю животного и растительного мира, подчёркивал единый план строения животных, говорил о наличии промежуточных форм между разными группами животных и считал, что история развития Земли насчитывает до 75 000 лет.

М. Ломоносов в своей книге «О слоях земных» объяснял происхождение осадочных горных пород образованием их в морских бассейнах. Ископаемые моллюски, встреченные в этих породах, обязаны своим происхождением морям, существовавшим в прошедшие геологические эпохи. Ломоносов представлял себе смену различных периодов жизни на Земле как последовательное чередование наступления и отступления морей, объясняя эти явления медленными колебаниями суши. Область распространения живых существ на Земле образует особую оболочку, называемую биосферой. Биосфера возникла с появлением на Земле живых существ: она занимает всю поверхность суши, все водоёмы Земли (океаны, моря, озёра, реки), проникает в атмосферу – большинство организмов поднимается в воздух более чем на 50 – 70 м, а споры бактерий и грибов заносятся на высоту до 22 км. Жизнь проникается в литосферу, где она концентрируется в основном в поверхности слоёв на глубине до 6-8 м, но некоторые бактерии найдены в слоях на глубине до 2-3 км.

В 90-х годах XVIII века и начале XIX века геодезист и горный инженер Уильям Смит активно использовал окаменелости, чтобы установить связь между горными пластами в разных местах. Он установил принцип последовательности фаун, согласно которому каждый пласт осадочной породы содержит определенный тип окаменелостей, которые следуют друг за другом в предсказуемом порядке даже в пластах, разделенных огромным расстоянием.

Новый этап в развитии палеонтологии начинается с появлением в 1859 году наиболее завершённой на тот момент теории эволюции Чарльза Дарвина, оказавшей определяющее влияние на всё дальнейшее развитие естествознания. Современная эволюционная палеонтология была основана Владимиром Ковалевским. Именно благодаря исследованиям Ковалевского и его находкам дарвинизм приобрёл палеонтологически обоснованную базу.

Условия существования на земле очень разнообразны и определяются факторами как неорганического, так и органического порядка. К неорганическим факторам относятся: температура, влажность, солёность воды, глубина бассейна, давление. К органическим факторам относятся те взаимоотношения, в которые вступают организмы между собой. Эти взаимоотношения в первую очередь выражаются пищевыми связями. Каждый вид обладает своим ареалом, занимая различные части земной поверхности. Все организмы на земле живут сообществами, называемыми биоценозами. Организмы, входящие в состав биоценоза, по-разному реагируют на колебания того или иного фактора среды – солёности, температуры, давления. Одни могут существовать при широких колебаниях одного из факторов среды и тогда прибавляется приставка «эври»; другие не переносят даже незначительного изменения этого фактора и тогда прибавляется приставка «стено». Если это глубина – эврибатный, стенобатный; солёность – эвригалинный, стеногалинный; температура – эвритермный, стенотермный.

Аммониты – вымерший подкласс головоногих моллюсков, существовавших с девона по мел. Свое название аммониты получили в честь древнеегипетского божества Амона со спиральными рогами. Большинство аммонитов относится к экологической группе нектона, то есть свободно плавающих в толще воды организмов. Некоторые гетероморфные формы были представителями бентосного (донного) сообщества. Лучшими пловцами среди аммонитов были формы с чётко выраженным килем. Многие палеонтологи считают, что сложная лопастная линия — это приспособление к широкому распространению по вертикали в толще воды (эврибатности), так как сложная лопастная линия имеет большую площадь, лучше упрочняет раковину. Аммониты — крайне важная для стратиграфии группа морских ископаемых. Эта группа важна для определения относительного геологического возраста осадочных горных пород и для расчленения отложений юрской и меловой системы.

Наутилусы — род головоногих моллюсков. Это единственный современный род подкласса наутилоидей и единственные среди современных головоногих, имеющие наружную камерную раковину. Этот подкласс появился в кембрии, и в течение палеозоя был очень разнообразным. Спиральная раковина диаметром 15—23 см разделена на 35—39 камер, последовательно соединённых длинным сифоном. Моллюск живёт в передней, самой большой камере. Раковина используется как поплавок и балласт. Нагнетая в камеры раковины биогаз или откачивая его из них, наутилус способен всплывать к поверхности воды или погружаться в её толщу.

Белемниты — представители отряда вымерших беспозвоночных животных класса головоногих моллюсков, относятся к внутрираковинным головоногим моллюскам, так как все части их раковины располагались внутри тела. Белемниты обитали с каменноугольного по меловой период, наиболее широко распространились с триаса, вымерли в конце мезозоя. Лучше всего в ископаемом состоянии сохраняется ростр белемнита — прочное коническое образование, находившееся на заднем конце тела.

Брахиоподы — тип морских беспозвоночных животных. Известны с раннего кембрия; наибольшего расцвета достигли в девоне. На рубеже раннего и позднего палеозоя часть отрядов вымерла; в каменноугольном и пермском периодах господствовали отряды продуктид и спириферид. После пермско-триасового вымирания сохранились 4 отряда, дожившие до наших дней. Брахиоподы, благодаря богатству остатков и хорошей их сохранности, — ценные индексные ископаемые для установления геологического возраста содержащих их пластов и физико-географической обстановки, существовавших когда-то в данной местности.

Морские ежи — класс иглокожих. В ископаемом состоянии известны с ордовика. Тело морских ежей обычно почти сферическое, размером от 2—3 до 30 см; покрыто рядами известковых пластинок. Пластинки, как правило, соединены неподвижно и образуют плотный панцирь (скорлупу), не позволяющий ежу изменять форму.

Морские лилии — один из классов иглокожих. Ископаемые морские лилии известны с нижнего ордовика. Наибольшего расцвета достигали в среднем палеозое, когда их насчитывалось до 11 подклассов и свыше 5000 видов, но к концу пермского периода большая их часть вымерла. Окаменелые остатки морских лилий относятся к одним из наиболее распространённых ископаемых. Некоторые известняковые пласты, датируемые палеозоем и мезозоем, почти полностью сложены из них. Ископаемые членики стеблей криноидов, напоминающие зубчатые колёса, называются трохитами.

источник

1. CaCO3 + HNO3 = Ca(NO3)2 + CO2 + H2O
2. CuSO4 + 2NaOH = Cu(OH)2 + Na2SO4
3. серебро

Уравнение реакции,краткое описание происходящего в пробирке.

1)сульфат калия 3)сульфид меди(II)
2)оксид углерода(IV) 4)кремниевая кислота

2. С раствором хлорида бария реагирует
1)гидроксид кальция 3)сульфат натрия
2)гидроксид меди(II) 4) Водород

3. С раствором нитрата кальция реагирует
1) карбонат натрия 3)кремний
2)цинк 4) бромоводородная кислота

4. при взаимодействии 1 моль и 2 моль KoH образуется
1)средняя соль 3)кислая соль
2)основная соль 4)вещества не реагируют

5. В результате реакции силиката натрия с соляной кислотой образуется
1)силицид натрия 3)кремниевая кислота
2)Кремний 4)оксид кремния

1. Соль и щёлочь образуютс при взаимодействии растворов
1)

2.С раствором нитрата бария реагирует
1)хлорид натрия 3)карбонат калия
2)медь 4)карбонат кальция

3. С раствором нитрата бария реагирует
1)сульфат натрия 3)железо
2)хлорид слова 4)медь

4. С раствором сульфата цинка реагирует
1) магний 3)сера
2) оксид кремния 4)гидроксид аллюминия

5. химическая реакция (в растворе) возможна между

6) Между какими веществами протекает химическая реакция?
1) карбонатом кальция и нитратом натрия
2)силикатом магния и фосфатом калия
3)сульфатом железа (II) и сульфидом свинца
4)хлоридом бария и сульфатом цинка

а)раздроблении карбоната кальция
б)повышении температуры
в)разбавлении кислоты
г)повышении концентрации кислоты

источник

Полезная информация по химии

Карбонат кальция СаСО3 в природе встречается в виде известняка, мела и мрамора. Кристаллизующийся в гексагональной системе карбонат кальция называется кальцитом или известковым шпатом. Последний иногда встречается в природе в виде хорошо образованных кристаллов (большей частью ромбоэдров). Иногда попадаются очень крупные Кристаллы известкового шпата. Известковой шпат обнаруживает двойное лучепреломление, что особенно заметно на больших и совершенно прозрачных ромбоэдрических кристаллах, встречающихся в Исландии (исландский шпат). Удельный вес известкового шпата равен 2,72. Реже встречается в природе арагонит — неустойчивая ромбическая модификация кристаллического карбоната кальция (удельный вес 2,93). При 970 °С кальций переходит в другую модификацию, которая также относится к гексагональной системе. Арагонит при высокой температуре испытывает аналогичное превращение. Другой неустойчивой модификацией СаСО3 является ватерит.

В воде карбонат кальция мало растворим, поэтому при одновременном присутствии в водных растворах ионов Са 2+ и СО3 2- он выпадает в виде белого осадка. При осаждении из горячих разбавленных растворов образующийся осадок сначала состоит из очень мелких кристаллов арагонита, которые на холоду медленно переходят в кристаллы кальцита. Из холодных растворов карбонат кальция выпадает в виде аморфной массы, которая, находясь в соприкосновении с раствором, также постепенно переходит в кристаллы кальцита. Известняк и мрамор тоже состоят из более или менее мелких кристаллов кальцита. Чистый карбонат кальция — белое или бесцветное соединение. Пестрый мрамор обычно содержит примеси — главным образом окислы железа. Желтоватая или серая окраска известняка обусловлена присутствием в нем примесей, среди которых главную роль играет глина. Известняки, содержащие значительные количества глины, называются мергелями; в зависимости от содержания глины их подразделяют, на глинистые и известковые мергеля. Мел представляет собой мягкую модификацию известняка. Он состоит главным образом из остатков оболочек микроскопических моллюсков древних геологических формаций и из раковин.

Растворимость карбоната кальция в воде, равная при 25 ºС — 1,4 мг СаСО3 в 100 г воды, довольно значительно возрастает при добавлении солей аммония. При кипячении с раствором хлорида аммония карбонат кальция полностью разлагается:

Соли щелочных металлов не приводят к подобному разложению СаСО3. Они также не повышают его растворимости в воде. СаСО3 легко соединяется с избытком угольной кислоты и переходит в довольно легко растворимый бикарбонат

Поэтому он в значительных количествах растворим в йоде, содержащей угольную кислоту. От содержания в воде бикарбоната кальция зависит ее временная (устранимая) жесткость. Если такую воду прокипятить, то из нее выделяется двуокись углерода и реакция проходит справа налево, а нейтральный карбонат кальция выпадает в осадок. Подобное осаждение нейтрального карбоната кальция происходит в процессе испарения раствора при обычной температуре. На этом основано образование сталактитов в природе.

Термическое разложение карбоната кальция (обжиг извести) осуществляется в технике в больших масштабах для получения оксида кальция,. которая служит для приготовления строительной извести, а также для других целей. Обжигом известняков в смеси с глиной (или естественных известняков, содержащих большой процент глины) изготовляют цемент. Для использования в технике (цля приготовления штукатурного раствора — белой меловой краски или школьного мела) природный мел обычно подвергают очистке отмучиванием. Отмученный мел идет также для приготовления зубного порошка, замазки и различных порошков для чистки. Чистый карбонат кальция, получаемый в виде очень тонкого порошка при осаждении его из водного раствора, применяют в медицине, например против изжоги. Его используют также для понижения излишней кислотности вина.

источник

Соединение, формула которого CaCO 3 , очень заинтересовало меня, потому что, оно представлено бесконечным многообразием форм как в живой, так и неживой природе

Мне захотелось узнать, какие формы карбоната кальция встречаются в природе, какие химические превращения они претерпевают. Эти вопросы и определили содержание моего исследования.

Образование огромных пластов природного карбоната кальция, различных форм известняка, мела, мрамора, в первую очередь связано с жизнедеятельностью морских организмов: известковых водорослей, раковинных простейших, многих моллюсков, иглокожих, кораллов, корненожек. Они строят свой скелет из соединений кальция, преимущественно из карбоната — CaCO 3 . Наш родной город Москва стоит именно на таких отложениях, которые сформировались еще в каменноугольный период 300 миллионов лет тому назад.

Карбонат кальция (углекислый кальций) CaCO 3 , средняя соль угольной кислоты (H 2 CO 3 ). В природе образует два минерала, различающиеся кристаллической структурой: широко распространённый кальцит и арагонит .

Карбонат кальция трудно растворяется в воде (14 мг кальцита в 1 л при 18 °С), легко — в кислотах.

Природный карбонат кальция (известняк, мрамор) применяют как строительный материал; мел как наполнитель для резиновых смесей, бумаги, линолеума

— в производстве зубного порошка, косметических средств и т.д.

При нагревании выше 900 °С карбонат кальция разлагается:

Кальцит (известковый шпат) минерал, химического состава CaCO 3 .

Кальцит — один из наиболее распространённых минералов в земной коре, встречается особенно часто среди гидротермальных образований, в вулканических породах. Выпадает из известковых горячих источников в виде туфа (травертина). Огромные массы кальцита образуются в виде осадка в морских бассейнах, частично биогенным путём.

Арагонит — минерал состава CaCO 3 , отличается от кальцита строением кристаллической решетки. Также от кальцита отличается большей твердостью и плотностью,

Мрамор (лат. marmor , от греч. marmaros — блестящий камень, каменная глыба) — кристаллическая метаморфическая горная порода, образовавшаяся в результате перекристаллизации известняка или доломита ( CaCO 3 . MgCO 3 ). Мрамор может иметь белую, серую, зеленоватую, розовую и другие окраски, что зависит от примесей. Представляет собой высококачественный декоративный камень.

В интересной и причудливой форме встречается карбонат кальция в пещерах. Это возможно благодаря деятельности подземных вод. В известняковых массивах они местами энергично растворяют СаСО3, поэтому и возможно образование пещер, сталактитов и сталагмитов.

Взаимодействие карбоната кальция с кислотами, в том числе и с уксусной, которую можно найти дома, на кухне, является качественной реакцией на соли угольной кислоты — карбонаты. Так мрамор и известняки разрушаются под действием кислотных дождей.

Доказать, что выделяющийся газ является углекислым, можно с помощью качественной реакции на CO2: при взаимодействии углекислого газа (оксида углерода (IV)) с известковой водой (раствором гидроксида кальция Ca(OH)2) наблюдается помутнение, вызванное образованием нерастворимого карбоната кальция

Угольная кислота реагирует со своей средней солью — карбонатом кальция — и переводит его в растворимую кислую соль — гидрокарбонат

Та же реакция лежит в основе образования русла подземных ручьев и рек, карстовых пещер. Вода, растворяя CaCO3, становится обогащенной солями кальция. Такую воду называют жесткой. При кипячении жесткой воды на стенках чайника образуется накипь, т.е. при нагревании растворимый гидрокарбонат кальция превращается в нерастворимый карбонат, который и выпадает в виде осадка

Мне очень понравилось изучать свойства карбоната кальция. Я узнал много нового и интересного. К сожалению, я не смог охватить весь материал, связанный с природным CaCO 3 , например, мне бы очень хотелось рассмотреть вопросы, связанные с круговоротом кальция в природе, биологической ролью кальция и т.д.Я считаю свою работу актуальной,так как карбонат кальция-это вещество которое используется,и будет использоваться в дальнейшем в быту и в различных отраслях.

источник

Происходит ли реакция взаимодействия между карбонатом кальция и углеродом (CaCO3 + C = ?)? В случае положительного ответа запишите уравнение. Укажите физические и химические свойства продукта взаимодействия, содержащего в своем составе кальций.

Карбонат кальция взаимодействует с углеродом (CaCO3 + C = ?) при сплавлении. Реакцию проводят в температурном диапазоне в результате чего образуются оксиды кальция и углерода (II). Молекулярное уравнение реакции имеет вид:

Оксид кальция (негашеная / жженая известь) – гигроскопичные тугоплавкие летучие (при очень высоких температурах) кристаллы белого цвета, хорошо растворимые в воде.
Для оксида кальция характерно проявление основных свойств, что заключается в возможности взаимодействия с кислотами, кислотными и амфотерными оксидами:

Оксид кальция реагирует с хлором с образованием средней соли – хлорида кальция:

В промышленности зачастую используют оксид кальция для получения карбида:

Помимо указанной выше реакции этот оксид получают при разложении нитрата кальция:

источник

Карбонат кальция имеет чрезвычайно малую растворимость, равную 14,45 мг/ л в дистиллированной воде при 25° С. Гидрокарбонат магния при кипячении тоже переходит в труднорастворимые карбонат или основной карбонат магния (Мд0Н)2С03. Таким образом, при кипячении жесткость воды, вызванная присутствием гидрокарбонатов кальция и магния, как бы устраняется. Поэтому такая жесткость называется устранимой или временной.[ . ]

Карбонат кальция (СаСОз) не растворяется в воде, за исключением тех случаев, когда она содержит углекислый газ. Нагретый до красного каления в печи для обжига извести, он выделяет углекислый газ (С02) и превращается в окись кальция (СаО). Эта окись называется негашеной известью и очень часто применяется в качестве почвоулучшающего средства или удобрения. Для удобства в этой главе все данные приводятся в расчете на окись кальция (СаО) и окись магния (MgO), а не в расчете на кальций (Са) и магний (Mg).[ . ]

Кальций, основной раствор, с — 1000 мг/л. Высушивают порцию карбоната кальция (СаСОз) при 180 «С в течение 1 ч и охлаждают в эксикаторе. Взвешивают 2,50±0,01 г сухого вещества и растворяют в 100 мл воды, медленно добавляя минимальное количество разбавленной соляной кислоты, необходимое для растворения карбоната кальция (приблизительно 250 мл). Кипятят раствор для удаления растворенного углекислого газа и охлаждают. Количественно переносят раствор в мерную колбу вместимостью 1 л и доводят до метки разбавленной соляной кислотой. Раствор хранят в полиэтиленовом или полипропиленовом сосуде.[ . ]

Кальций обычно содержится в почве в виде многочисленных солей, но практически только одно соединение кальция может считаться активным одновременно с физической, химической и биологической точки зрения; этим соединением является карбонат кальция, из которого в основном состоят известняки, встречающиеся в изобилии во многих районах Франции.[ . ]

Скорость отложения карбоната кальция и других солей не должна превышать 0,25 г/(м2-ч). Поэтому основным требованием к воде, расходуемой на подпитку оборотных систем, является ограничение ее карбонатной и сульфатной жесткости. Ограничивается в подпитывающей и оборотной воде также содержание взвешенных веществ. Крупные неорганические взвеси (песок) осаждаются в пазухах холодильников, забивают трубки конденсаторов, отлагаются на отдельных участках трубопроводов (на поворотах труб), а мелкие частицы взвеси (илы, глинистые частицы), самостоятельно не осаждающиеся в теплообменной аппаратуре, попадают в состав образующихся отложений карбоната и сульфата кальция, повышая их прочность.[ . ]

Угольная кислота в форме карбонат-ионов называется связанной. Принято считать, что гидрокарбонаты состоят наполовину и» связанной и полусвязанной угольной кислоты, так как при разложении гидрокарбонаты дают карбонаты (связанную) и свободную угольную кислоту (полусвязанную): 2НС0з’ С02 + С0з +Н20. В воде, содержащей С02Своб и гидрокарбонаты, количество связанной угольной кислоты равно содержанию полусвязанной. Содержание полусвязанной угольной кислоты используется для вычисления концентрации агрессивной угольной кислоты в воде. Если в воде одновременно присутствуют свободная угольная кислота и гидрокарбонаты, то в состоянии равновесия определенному содержанию гидрокарбонат-ионов соответствует вполне определенное количество свободной угольной кислоты, которую называют равновесной угольной кислотой. Если в воде содержание свободной угольной кислоты будет больше, чем соответствующее состоянию равновесия, т. е. Са2++2НС0Г 7% MgO). Чаще всего известь используют в гашеном виде. Образующаяся при гашении известь-пушояка содержит до 67% СаО и MgO. Реже применяют измельченный карбонат кальция [2,3], негашеную известь [4—6], кальцинированную соду и едкий натр [7, стр. 75], бикарбонат натрия [2]; при очистке сточных вод — отходы цементного производства и шлаки, содержащие СаО [8]. Из-за малой растворимости гашеную известь дозируют чаще всего в виде известкового молока, содержащего до 15% СаО, но иногда используют и насыщенные растворы (0,12—0,13% СаО).[ . ]

При использовании морской воды для питания паровых котлов и охлаждения рубашек компрессоров наблюдается отложение накипи, которая, в основном, состоит из сернокислого кальция и лишь незначительного количества карбоната кальция. Так, накипь из царовых котлов содержит 92,6—97,1% сульфата кальция и лишь 1—2,3% углекислого кальция.[ . ]

На всех рассмотренных гидрогеохимичских профилях преобладающим является гидрокарбонатный ион (9,1-225 мг/100 г), что связано, главным образом, с углекислотным выщелачиванием карбонатов кальция и магния. При этом наибольший рост наблюдается у кальция (до 90,2 мг/100 г), содержание же магния увеличивается в меньшей степени (1,8-14,6, иногдадо 25,5 мг/100 г). Дополнительным источником кальция является выщелачивание сульфата кальция, что наиболее свойственно районам с неглубоким залеганием гипсоносных пермских образований (междуречье Уршак — Белая, нижнее течение р. Уфаидр.). Здесь минерализация водных вытяжек почвогрунтов зоны аэрации доходит до 5060 мг/100 г, а содержание кальция — до 1436 мг/100 г [Абдрахманов, Попов, 1985]. Отмечается также очень высокое содержание сульфатов (до 3400 мг/100 г). Вытяжки имеют исключительно сульфатный кальциевый состав.[ . ]

Торможение образования карбонатных отложений при использовании фенольных сточных вод обусловливается, очевидно, во-первых, ограничением процесса кристаллизации углекислого кальция вследствие адсорбции поверхностно активных веществ, содержащихся в сточной воДе, на поверхности зародышевых кристаллов карбоната кальция (СаС03), что препятствует их росту; во-вторых, протеканием химических процессов, переводящих соли карбонатной жесткости в соли некарбонатной жесткости; в-третьих, не исключена возможность, что образующийся под влиянием фенольной воды слой продуктов коррозии на поверхности металла препятствует прилипанию кристаллов карбоната кальция. Однако все эти действия проявляются при наличии в оборотной воде фенольных вод не менее 50%.[ . ]

Оценку стабильности воды производят 4 раза в год — по 1 разу в сезон. Экспериментально стабильность определяют по изменению величины pH (встряхиванием пробы воды с введенным в нее карбонатом кальция) в течение 1—2 ч. Если в воде находится избыток свободной углекислоты, то произойдет растворение части введенного карбоната, что приведет к повышению общей щелочности и величины pH (/ 0).[ . ]

В некоторых работах отмечено изменение состава и кристаллической модификации образующейся фазы после магнитной обработки раствора. При обработке воды перед нагревом образуется карбонат кальция в виде кальцита, а иногда и в виде арагонита [78], что зависит от степени пересыщения раствора, определяемой концентрацией свободного диоксида углерода. Чем выше эта концентрация, тем вероятнее образование арагонита. Н. И. Елисеев, М. В. Кирбитова и В. И. Классен установили, что после магнитной обработки раствора азотнокислого свинца и щелочи образуются кристаллы карбоната свинца, а не гидроксида свинца (рис. 32) [83]. Это установлено рентгенографическим, электронографическим и химическим анализами, а также методом ИК-спектроскопин. Вероятно, образование кристаллов карбоната свинца после магнитной обработки является следствием увеличения содержания в растворе диоксида углерода, обусловленного абсорбцией его из воздуха пли распадом бикарбонатов.[ . ]

Экспериментальный метод определения стабильности воды (метод карбонатных испытаний) заключается в следующем. К пробе исследуемой воды добавляют специально приготовленный порошок карбоната кальция. В течение 3 ч пробу с порошком СаС03 встряхивают в закрытом сосуде. Если вода содержит избыток углекислоты, то при контакте с порошком она будет растворять карбонат кальция [(СаС03 + С02 + Н20 ->-Са (НС03)] и придет в равновесное состояние. При этом будут увеличиваться pH воды и щелочность.[ . ]

В США работает девять установок по регенерации извести из известкового шлама [12.21]. Опыт работы показал, что эта технология экономически оправдана только при определенных условиях: доля карбоната кальция в шламе, подаваемом в печь, должна быть не менее 90 %, а его влажность не более 30 %. При этом производительность печи по СаО должна быть не менее 50 т/сут. Для уменьшения доли магния в шламе продувку осветлителя обрабатывают углекислым газом, образующимся в процессе обжига. В результате такой обработки осадок гидроксида магния превращается в хорошо растворимый бикарбонат магния и удаляется вместе с жидкой фазой. Уплотненный осадок обезвоживается на вакуум-фильтрах, корзиночных центрифугах или ленточных фильтрах-прессах. Перед подачей в обжиговую печь осадок сушится дымовыми газами. Отработанные дымовые газы подвергаются двухступенчатой очистке. Избыток извести продается.[ . ]

Нефтепромысловые сточные воды могут быть заражены сульфатвосстанавливающими бактериями (СВБ), поступающими с бытовыми или промливневыми стоками, бактерии способствуют выпадению осадков карбоната кальция и сульфида железа.[ . ]

Наличие в осветленной сточной воде свободной (растворенной) извести затрудняет использование ее в оборотном цикле водоснабжения чугуноразливочных машин вследствие интенсивного отложения образующегося карбоната кальция СаС03 в насосах, арматуре и трубопроводах разводящей сети ввиду того, что углекислота С02 поступает в оборотную воду из атмосферы.[ . ]

Таким образом, процесс образования СаС03 проходит через ряд последовательных стадий со снижением концентрации иона HCO¡f в воде. Ионы Са2+ и СО , соединяясь в молекулы, постепенно образуют пересыщенный раствор карбоната кальция (СаСОз). В пересыщенном растворе образуются далее центры кристаллизации — зародыши (рис. 164,а), которые затем укрупняются (рис. 164,6) и принимают вид слабой мути; далее образуется скелет кристаллов (рис. 164, в) и, наконец, сами кристаллы СаСОз (рис. 164,г). Укрупняясь, кристаллы превращаются в сростки.[ . ]

Предложенный адсорбционный механизм ингибирования роста кристаллов кальцита ионом магния согласуется с многими «публикованными данными по исследованию гетерогенного взаимодействия водных растворов иона магния с карбонатом кальция. Мюллер и Раджагопалан [59], используя метод самопроизвольного осаждения, объяснили ингибирование образования центров кристаллизации карбоната кальция ионом магния дестабилизацией активных центров. Они считают, что дестабилизация происходит в результате включения иона магния в центр кристаллизации карбоната кальция. Бишов ([57] также сообщает, что ион магния снижал скорость образования центров кристаллизации кальцита 7 увеличивается коррозионная активность воды; равновесное состояние или слабая коррозия появляется, когда значения /с находятся в пределах от 6 до 7.[ . ]

Карбонатные отложения, их предупреждение и удаление. Взвешенные частицы, накапливающиеся в оборотной воде теплообменных систем, являются также центрами кристаллизации солей жёсткости и одновременно служат цементирующей основой для отложений карбоната кальция и магния на стенках теплообменных поверхностей и трубопроводов.[ . ]

Специфическое взаимодействие между центрами роста кальцита и некоторыми фосфорсодержащими соединениями, особенно с полимерами с неразветвленной цепью, такими, как мета-фосфат. приводит к очень эффективном — ингибиоованию роста кристаллизации карбоната кальция [35].[ . ]

В последние годы заметно увеличилась доля добычи экологически опасных сернистых нефтей, а также концентрированных сероводородсодержащих рассолов и газов. В местах возникновения сероводорода растворы становятся крайне агрессивными по отношению к карбонату кальция и активизируют процессы карстообразования. Все карбонатные резервуары, содержащие сероводородные флюиды, трещиноваты и закарстованы, а наличие серы в нефтях карбонатов выше, чем в терригенных коллекторах. Нефти из карбонатных коллекторов характеризуются более низкой термостабильностью — 40-120 °С, что на 100— 150 °С ниже порога термостабильности нефтей из терригенных коллекторов. Такая аномальность физических свойств создает ряд проблем при извлечении, подготовке и утилизации серосодержащих соединений, например, в составе газов резко возрастают концентрации меркаптановых соединений. До настоящего времени эти эффекты остаются слабоизученными. За рамками традиционных исследований также остаются сероуглеродные циклы и трансформация сернистых соединений в природных средах в районе нефтедобывающих предприятий.[ . ]

При переработке сахарной свеклы пониженного качества получают диффузионный сок, в котором содержатся несахара, отрицательно влияющие на физико-химические свойства сока первой сатурации (дисперсная фаза этого сока состоит главным образом из частиц карбоната кальция величиной 5—25 мкм). В сок I сатурации из свекловичной стружки переходит значительное количество полисахаридов — леван и декстран; общее содержание коллоидов составляет 5—12 % к массе сухих веществ [154]. Наличие несахаров значительно ухудшает седиментационные и фильтрационные показатели сока I сатурации: повышается фильтрационный коэффициент , снижается скорость осаждения взвешенных веществ и производительность оборудования для отстаивания и фильтрования, а также завода в целом, увеличиваются количество промоев и потери сахара в фильтрационном осадке.[ . ]

Основными требованиями к питательной воде паровых котлов и к воде для охлаждения компрессоров являются: отсутствие в воде механических примесей, щелочная реакция, наличие небольшой временной жесткости, обусловливающей выпадение при пагрсве осадков карбонатов кальция и магния, а также благоприятный солевой состав, обеспечивающий сохранение в растворе всех солей при увеличении обшей минерализации воды путем испарения.[ . ]

Практически избежать выпуска сточных вод от разливочных машин в водоемы можно только использованием этих вод в замкнутом цикле водоснабжения с очисткой и рекарбонизацией отработавшей воды углекислотой дымовых газов, чтобы предотвратить образование отложений карбоната кальция в насосах, арматуре и трубопроводах разводящей сети.[ . ]

Для нейтрализации минеральных кислот применяют любой щелочной реагент, дающий в растворе гидроксил-ионы ОН ; чаще всего применяют едкие, углекислые и двууглекислые щелочи. Наиболее дешевыми реагентами являются Са(ОН)2 (в виде пушонки или известкового молока), а также карбонаты кальция и магния (в виде дробленого мела, известняка и доломита). Гидроксид натрия и соду применяют только в тех случаях, когда эти реагенты являются отходами местного производства.[ . ]

Известкование почв перед внесением фосфорита нежелательно, поскольку известь реагирует с кислотами почвенного раствора и наиболее подвижной частью потенциальной кислотности (обменной) твердой фазы почвы. Тем самым ограничивается и затягивается на больший срок взаимодействие с почвой фосфорита. Наблюдения показали, что при наличии карбоната кальция в фосфорите его трифосфат не разлагается ею до тех пор, пока не растворится углекислая известь.[ . ]

При введении извести в обрабатываемую воду повышается pH и увеличивается жесткость воды. Если последнее нежелательно, воду подщелачивают содой или едким натром. Эти реагенты, как правило, вводят в очищенную воду перед вторичным хлорированием. Неточная дозировка названных реагентов приводит к резкому колебанию pH воды, а их избыток вызывает ее умягчение в результате взаимодействия с солями жесткости. Это используют для создания защитной пленки карбоната кальция на внутренней поверхности трубопроводов, вводимых в эксплуатацию.[ . ]

источник