Clorura de calciu (CaCl2) Structura, utilizările și proprietățile

clorură de calciu (CaCl₂₎ Este o sare anorganică compusă din calciu, metal alcalino-pământos și halogen clor. În acest compus există mai multe interacțiuni electrostatice care definesc aspectul exterior al cristalelor sale și restul proprietăților lor fizice.

De asemenea, este întotdeauna însoțită de molecule de apă, formând hidrați de formule generale CaCl₂· XH₂Sau, cu x = 0, 1, 2, 4 și 6. Când x = 0, sarea nu are apă și este anhidră, după cum este indicat prin formula chimică menționată mai sus.

În imaginea superioară, sunt ilustrate porțiuni solide de CaCI₂. În condiții de umiditate scăzută, este posibilă menținerea sarei anhidre fără apă, deși tendința sa naturală este să o absoarbă până când se dizolvă (deliquescence).

index

• 1 Formula
• 2 Structura
  • 2.1 Geometria moleculară și complexele apoase de calciu
• 3 Utilizări
• 4 Cum se face?
• 5 Proprietăți
  • 5.1 Proprietăți fizice și decontaminare
  • 5.2 Solubilitate
  • 5.3 Căldură de dizolvare
  • 5.4 Descompunerea electroliților
• 6 Referințe

formulă

Formula sa chimică este CaCl₂: Exprimați că pentru fiecare Ca ion²⁺ există doi ioni Cl^- care neutralizează încărcarea pozitivă. Calciul de metal - din grupul 2 al mesei periodice (domnul Becambara) - produce doi electroni pentru fiecare atom de clor, element din grupa 17.

structură

Structura de CaCl este ilustrată în imaginea superioară₂ anhidridă. Sferele verzi corespund ionilor Cl^-, în timp ce ionii de culoare Ca până la Ca²⁺. Aceste sfere sunt aranjate într-un paralelipiped, care nu este nimic mai mult decât celula unororhombică a cristalelor.

Structura poate da ideea falsă că prevalează calciul; Cu toate acestea, dacă s-au reprodus mai multe repetări ale celulei unice, o mare abundență de sfere verzi ar fi clară: ioni Cl^-.

Pe de altă parte, ionii Ca²⁺ Ele au radiații ionice mai mici decât ionii Cl^-. Acest lucru se datorează faptului că, atunci când pierd electroni, nucleele atomilor exercită o forță mai atractivă asupra straturilor electronice exterioare, ceea ce reduce raza ionică.

În cazul Cl^-, acesta are un electron suplimentar care nu poate fi atras cu aceeași forță, mărind în consecință raza sa ionică.

Moleculară și complexe apoase de calciu

În centrul paralelipipedului Ca²⁺ este înconjurat de șase Cl^-. Patru dintre acestea se află într-un plan pătrat, iar celelalte două sunt situate perpendicular (sferele verzi mai departe de sfera albă).

Ca rezultat al aranjamentului acestor ioni, în jurul valorii de Ca²⁺ un octaedru este "înarmat", atribuindu-i o geometrie moleculară octaedrică.

Având în vedere modul în care sferele verzi sunt aranjate, o moleculă de apă poate înlocui una dintre acestea, care apare cu CaCl₂· H₂Sau, eventual, în planul pătrat. Acest fapt modifică structura cristalină și, deoarece apa înlocuiește sferele verzi, aranjamentul ionilor se schimbă mai mult.

Când toate ionii Cl^- sunt înlocuite cu molecule de apă, se formează hidratul de CaCl₂· 6H₂O. În acest punct, octaedrul este "apos" și moleculele sunt acum capabile să interacționeze între ele prin legături de hidrogen (Ca²⁺ OH-H-OH₂).

În mod concret, calciul poate accepta și mai multe molecule de apă fără a modifica raportul stabilit. Aceasta înseamnă că CaCl₂· 6H₂Sau poate adopta alte structuri complexe, până la punctul de a fi considerați polimeri cristalini de calciu și apă.

Cu toate acestea, aceste structuri sunt mai puțin stabile decât cele ridicate prin interacțiuni electrostatice (Ca²⁺ și Cl^-) de sare anhidră.

aplicații

- Previne înghețarea apei în timpul iernii. Clorura de calciu generează multă căldură atunci când se dizolvă și apoi, pe măsură ce crește temperatura, gheața se topește. Din acest motiv, este folosit pentru a reduce riscul circulației persoanelor și vehiculelor în timpul sezonului rece.

- Ajută la controlul prafului pe drumurile nepavate.

- Accelerează viteza de uscare a betonului odată ce a fost turnată.

- lichide de CaCl₂ creșterea eficienței forării pentru extragerea gazului din depozitele sale subterane, precum și a petrolului.

- Se adaugă la bazine pentru a reduce eroziunea suferită de betonul zidurilor. Calciul sedimentat îndeplinește această funcție.

- Deoarece este o sare higroscopică, clorura de calciu poate fi utilizată ca desicant, fiind capabilă să reducă umiditatea aerului care o înconjoară și, prin urmare, a substanțelor care intră în contact cu aerul respectiv.

- Se folosește ca un conservant în unele alimente, precum și ca aditiv în mai multe dintre acestea, cum ar fi băuturile energetice folosite de sportivi, brânzeturi, bere etc.

- În practica medicală are, de asemenea, utilitate în tratamentul depresiei cauzate de o supradoză de sulfat de magneziu, precum și în otrăvirea cu plumb.

Cum se face?

Sursele naturale ale acestui compus sunt sărurile extrase din mări sau lacuri.

Cu toate acestea, principala sa sursă provine din procesul Solvay, în care calcarul (CaCO)₃) suferă o serie de transformări până când derivă în subprodusul de clorură de calciu:

2 NaCl (aq) + CaCO₃(e) <=> Na₂CO₃(s) + CaCI₂(Aq)

Produsul care prezintă interes în acest proces este de fapt carbonat de sodiu, Na₂CO₃.

proprietăţi

Proprietăți fizice și delicvență  

Este un solid alb, inodor și higroscopic. Această tendință de a absorbi umezeala din mediul înconjurător se datorează bazicității ionilor de Ca.²⁺.

Fundamentarea de ce fel: Lewis sau Bronsted? Din Lewis, datorită faptului că specia pozitivă este capabilă să accepte electroni. Acești electroni sunt donați, de exemplu, de atomii de oxigen ai moleculelor de apă.

Solidul absoarbe umezeala pana la gradul de dizolvare in aceeasi apa care isi curata cristalele. Această proprietate este cunoscută sub numele de deliquescence.

Densitatea sa este de 2,15 g / ml. Deoarece încorporează apă în structura sa, cristalul se "dilatează", mărind volumul și, prin urmare, diminuează densitatea. Numai CaCl₂· H₂Sau rupeți cu această tendință, prezentând o densitate mai mare (2,24 g / ml).

Greutatea moleculară a sării de anhidridă este de aproximativ 111 g / mol, iar pentru fiecare moleculă de apă în structura sa această greutate crește cu 18 unități.

solubilitate

CaCl₂ Este foarte solubil în apă și în anumiți solvenți polari, cum ar fi etanol, acid acetic, metanol și alți alcooli.

Dizolvarea căldurii

Când se dizolvă în apă, procesul este exotermic și, prin urmare, încălzește soluția și împrejurimile acesteia.

Acest lucru se datorează faptului că complexul apos stabilizează mai bine ionii de Ca²⁺ în soluție ca interacțiunile electrostatice cu ionii Cl^-. Deoarece produsul este mai stabil, solidul eliberează energie ca și căldură.

Descompunerea electroliților

CaCl₂ Molten poate fi supus electrolizei, proces fizic care constă în separarea unui compus în elementele sale de acțiunea unui curent electric. În cazul acestei sări, produsele sunt calciu metalic și clor gazos:

CaCl₂(l) → Ca (s) + Cl₂(G)

Ca ionii²⁺ sunt reduse la catod, în timp ce ionii Cl^- ele sunt oxidate la anod.

referințe

1. Lisa Williams (20 decembrie 2009). Icy Road. [Figura]. Adus pe 9 aprilie 2018, de la: flickr.com
2. Wikipedia. (2018). Clorura de calciu. Adus pe 9 aprilie 2018, de la: en.wikipedia.org
3. J. Mehl, D. Hicks, C. Toher, O. Levy, M. R. Hanson, L. G. W. Hart, și S. Curtarolo, The AFLOW Biblioteca cristalografice Prototipuri: Partea 1, Comp. Mat. Sci 136, S1-S828 (2017). (doi = 10.1016 / j.commatsci.2017.01.017)
4. Shiver & Atkins. (2008). Chimie anorganică În Elementele grupului 2. (ediția a patra, pagina 278). Mc Graw Hill.
5. Extract. (2018). Clorura de calciu. Adus pe 9 aprilie 2018 de la: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
6. OxyChem. Clorura de calciu: Un ghid pentru proprietatile fizice. Adus pe 9 aprilie 2018, de la: oxy.com
7. Carole Ann. Utilizări uzuale ale clorurii de calciu. Adus pe 9 aprilie 2018, de la: hunker.com