Embed Size (px)
Citation preview
КАЛЬЦІЙ
Ca
Тема. Кальцій, як представник лужноземельних металів. Кальцій
оксид, кальцій гідроксид. Солі кальцію. Застосування
найважливіших сполук Кальцію, біологічна роль.
Мета: поглибити і розширити знання про метали на прикладі лужноземельних металів ; показати їх властивості, одержання і застосування Кальцію та його сполук; продовжити формування навичок складання рівнянь хімічних реакцій та розв'язування задач.
ПЛАН: 1. КАЛЬЦІЙ – ЯК ХІМІЧНИЙ ЕЛЕМЕНТ 2. ІСТОРІЯ ВІДКРИТТЯ… 3. ПОШИРЕННЯ В ПРИРОДІ. 4. ФІЗИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ.. 5. ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ. 6. ОТРИМАННЯ І ЗАСТОСУВАННЯ 7. БІОЛОГІЧНА РОЛЬ
В перекладі з латинської «calx» означає вапно і порівняно м’яке каміння, в першу чергу, крейда та мармур. Від цього слова і пішла назва елементу з №20.
Природний елемент є суміш шести стабільных ізотопів:
40Ca, 42Ca, 43Ca, 44Ca, 46Ca 48Ca,
Із яких найбільш поширений 40Ca
(96, 97%).
Англійський хімік Хемфрі Деві, в 1808 виділив металевий кальцій електролітичним методом. Деві піддав електролізу суміш вологого гашеного вапна з оксидом ртуті HgO на платинової пластині, яка була анодом. Катодом слугував платиновий дріт, занурений в рідку ртуть. В результаті електролізу виходила амальгама кальцію. Відігнавши з неї ртуть, Деві отримав метал, названий кальцієм.
ІСТОРІЯ ВІДКРИТТЯ
КАЛЬЦІЙ МІСТИТЬСЯ В ГІРСЬКИХ ПОРОДАХ
В солончаках і солених озерах часто нагромаджується гіпс Ca SO4*2H2O
Ріки приносять в океан багато кальцію (0,04%), який концентрується в скелетах організмів
Він присутній у тканинах і рідинах живих організмів.
Поклади кальцію є в соляних напливах
Біла гірська порода, м’яка і розсипчата. Крейда не розчиняється у воді.
Складається головним чином з кальциту, іноді з домішками доломіту
СТАЛАГМІТ , АПАТИТ Са5[PO4]3(F, Cl, ОН),
- мінерали
ДОЛОМІТ CaMg(CO3)2, КАЛЬЦИТ CaCO3 - МІНЕРАЛИ
В біосфері проходить диференціація Ca, пов’язана, головним чином, з "карбонатною рівновагою": при взаємодії вуглекислого газу з кальцій карбонатом СаСО3 утворюється розчинний кальцій гідрогенкарбонат Ca(HCO3)2:
CaCO3 + H2O + CO2 = Ca(HCO3)2
Ця реакція є оборотна і вона є основною в перерозподілі Ca. При високому вмісті CO2 у водах, Ca знаходиться в розчині, а при низькому вмісті CO2 в осад випадає мінерал кальцит CaCO3., утворюючи поклади вапняку, , крейди, мармуру.
ВМІСТ КАЛЬЦІЮ В ОРГАНІЗМІ ЛЮДИНИ ДОСЯГАЄ 2 %.
В тілі людини міститься до 1кг Кальцію ( в кістках, зубах, крові)
КАЛЬЦІЙ МІСТИТЬСЯ В БАГАТЬОХ ПРОДУКТАХ ХАРЧУВАННЯ.
Будова атома кальцію
20Са 1S22S22P63S23P64S2 атом Кальцію
Са – 2е - → Са2+
20Са2+ 1S22S22P63S23P6 йон Кальцію
Це елемент 4 періоду, ІІ групи, головної підгрупи. На зовнішньому енергетичному шарі у нього 2 спарених ес електрони, валентність ІІ, ступінь окиснення +2, відносна атомна маса 40 аом.
ФІЗИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ
1. сріблясто-білий легкий метал 2. має металічну кристалічну гратку. 3.густина– 1,54 г/см3. 4. температура плавлення842 °C, 5.температура кипіння 1491 °C
електронна формула:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2
ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ Кальцій - активний метал. Так за звичайних умов він легко взаємодіє з
киснем повітря і галогенами:
2 Са + О2 = 2 СаО (кальцій оксид);
Са + Вr2 = СаВr2 (кальцій бромід).
З воднем, азотом, сіркою, фосфором, вуглецем та іншими неметалами кальцій реагує при нагріванні:
Са + Н2 = СаН2 (кальцій гідрид);3 Са + N2 = Са3N2 (кальцій нітрид);Са + S = СаS (кальцій сульфід);3 Са + 2 Р = Са3Р2 (кальцій фосфід);Са + 2 С = СаС2 (кальцій карбід).
З холодною водою кальцій взаємодіє повільно, а з гарячою дуже енергійно:
Са + 2 Н2О = Са(ОН)2 + Н2.
Кальцій може відбирати оксиген і галогени від менш активних металів, тобто володіє відновними властивостями:
5 Са + Nb2О5 = СаО + 2 Nb;5 Са + 2 NbСl5 = 5 СаСl2 + 2 Nb.
Хімічні властивості кальцій оксиду СаО – негашеного вапна
1. реагує з водою → основу
СаО + Н2О → Са(ОН)2
2. реагує з кислотою → сіль + Н2О
СаО +2 HCl → CaCl2 + H2O3. реагує з кислотним оксидом → сіль
СаО + СО2 →СаСО3
Отже, проявляє властивості основного оксиду
Хімічні властивості кальцій гідроксиду Са(ОН)2 –
гашеного вапна1. реагує з кислотою → сіль + Н2О
Са(ОН)2 + Н2 SO4 → Са SO4 + 2 Н2О
2. реагує з кислотним оксидом → сіль + Н2О
Са(ОН)2 + СО2 →СаСО3 + Н2О
3. реагує з сіллю → сіль + нова основа Са(ОН)2 +Na2СО3 →СаСО3 + 2NaOH
Отже, виявляє властивості основи
Застосування сполук кальцію
CaO — як осушувач для газів;
— для добування кальцій гідроксиду;— у сільському господарстві для розкислювання ґрунтів;— у виробництві скла.
Ca(OH)2 - у будівництві як в’яжучий матеріал;— у сільському господарстві для вапнування ґрунтів; — для зм’якшення води; — виробництво скла.
КАЛЬЦІЙ- “будівничий кісток”
Становить 2% ваги тіла людини, з них 99% - у кістках і зубах. Головний біоелемент
ДІЯ В ОРГАНІЗМІ:Структурний компонент кісток, від
його наявності залежить в деякій мірі їхня пластичність;
Найважливіший з компонентів системи зсідання крові;
Проводить нервові імпульси й впливає на скорочення м’язів;
Виводить солі важких металів;
Перешкоджає нагромадженню Плюмбуму
КОМУ ПОТРІБНИЙ:Людям, що страждають: -
частими депресіями, підвищеним артеріальним тиском; - схильним до захворювання раком прямої кишки; - мають судоми ніг і їхню втому; - за наявності артритів, пародонтозу
ХАРЧОВІ ДЖЕРЕЛА:Молочні продукти, особливо сир,
горіхи, петрушка, капуста, риба, квасоля
КАЛЬЦІЙ- “будівничий кісток За недостачі:- Засвоєння відбувається за наявності вітаміну Д. За його
відсутності та вживання їжі збідненої на Кальцій і Фосфор у дітей віком 2-11 місяців розвивається рахіт, хвороба під час якої розм’якшуються кістки і викривляються;
Поява каміння в нирках; -Болі в кістках за зміни погоди, особливо, коли атмосферний тиск падає, то в в крові знижується вміст йонів Кальцію. – Дефіцит Кальцію є причиною 147 захворювань.
-
Надлишок: Шкідливий вплив тільки від
потрапляння дуже великих доз, що призводить до його збільшення у крові, кальцинурії, посиленню кальцифікації й послабленню процесів регенерації
В тілі людини масою 70 кг міститься 1700 г.
Вміст його в крові становить 9,47 мг%.
Виводиться через нирки – 26% і кишечник – 74%
Узагальнення знань
Здійснимо перетворення: Са→ СаО → Са(ОН)2 → СаСО3 → СаСl2
Обчислити масу негашеного вапна (кальцій оксиду, що утвориться в результаті випалювання 1200 г кальцій карбонату, якщо вихід продукту дорівнює 75%
ВИСНОВКИОтже, кальцій – один із
найважливіших лужноземельних елементів, який поширений в природі. За поширеністю посідає п'яте місце серед хімічних елементів (3,6% маси земної кори). Його оксид належить до основних оксидів, а гідроксид – до типових основ. Він є важливим біомакроелементом.
