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氢氧化钙

氧化钙是一种白色粉末状固体。化学式Ca(OH)2,俗称熟石灰、消石灰,水溶液称作澄清石灰水。氢氧化钙具有碱的通性,是一种强碱。氢氧化钙是二元强碱,但仅能微溶于水。氢氧化钙在工业中有广泛的应用。

R41Risk of serious damage to the eyes.

对眼睛有严重伤害。

建筑:三合土、石灰浆.刷墙壁(Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O)

注意:1.二氧化碳使澄清石灰水变浑浊

⒉新刷的墙壁会"出汗"

⒊盛放石灰水的瓶子打开时间久了,会形成一层白膜(碳酸钙),可以用盐酸清洗

(CaCO+2HCl=CaCl+CO↑+HO)

农业:配制波尔多液作为农药(Ca(OH)+CuSO=CaSO+Cu(OH)硫酸钙微溶于水)

{注意:配制时,不能在铁制的容器中进行,也不能用铁棒进行搅拌(Fe+CuSO=Cu+FeSO)

改变土壤的酸碱性将适量的熟石灰加入土壤,可以中和酸性,改变土壤的酸碱性

工业:制氢氧化钠(亦称火碱、烧碱、苛性钠)(Ca(OH)+NaCO=CaCO↓+2NaOH)、

配制价格低廉的漂白粉(2Cl+2Ca(OH)=CaCl+Ca(ClO)+2HO)

氢氧化钙

其粉尘或悬浮液滴对粘膜有刺激作用,虽然程度上不如氢氧化钠重,但也能引起喷嚏和咳嗽,和碱一样能使脂肪乳化,从皮肤吸收水分、溶解蛋白质、刺激及腐蚀组织。吸入石灰粉尘可能引起肺炎。最高容许浓度为5mg/m3。吸入粉尘时,可吸入水蒸气、可待因及犹奥宁,在胸廓处涂芥末膏;当落入眼内时,可用流水尽快冲洗,再用5%氯化铵溶液或0.01%CaNa-EDTA溶液冲洗,然后将0.5%地卡因溶液滴入。工作时应注意保护呼吸器官,穿戴用防尘纤维制的工作服、手套、密闭防尘眼镜,并涂含油脂的软膏,以防止粉尘吸入。

用内衬聚乙烯塑料薄膜袋的塑料编织袋包装,每袋净重25kg。应贮存在干燥的库房中。严防潮湿。避免与酸类物质共贮混运。运输时要防雨淋。失火时,可用水,砂土或一般灭火器扑救。物理性质 细腻的白色粉末。相对密度2.24。在空气中吸收二氧化碳而成碳酸钙。溶于酸、铵盐、甘油,微溶于水,不溶于醇,有强碱性,对皮肤、织物、器皿等物质有腐蚀作用。它的水溶液俗称石灰水。

水中溶解度随温度升高而降低

0℃ 0.18g 10℃0.17g

熟石灰溶解度曲线

20℃0.16g

30℃0.15g 40℃0.14g 50℃0.13g

60℃0.12g 70℃0.105g 80℃0.095g

90℃0.08g 100℃0.07g

质量标准 美国军用标准 O-C-110C (1984)

分子量 74.09

结构式 Ca(OH)2消耗定额 石灰消化法

石灰石(CaCO3 98%) 1.35

焦炭 0.18

氢氧化钙能与指示剂作用,使紫色石蕊试液变蓝,使无色酚酞试液变红。

氢氧化钙能与某些非金属氧化物反应,生成盐和水。

氢氧化钙能跟某些酸反应,生成盐和水。

氢氧化钙能和某些盐反应,生成另一种碱和另一种盐。

石灰消化法:将石灰石在煅烧成氧化钙后,经精选与水按1:(3~3.5)的比例消化,生成氢氧化钙料液经净化分离除渣,再经离心脱水,于150~300℃下干燥,再筛选(120目以上)即为氢氧化钙成品。其CaCO3→CaO+CO2↑CaO+H2O→Ca(OH)2

日本 石灰消化法

生石灰(CaO 100%) 0.840

主要化学方程式有:

⒈氢氧化钙溶液和饱和碳酸钠溶液反应能够生成氢氧化钠:

Ca(OH)2 + Na2CO3=2NaOH+CaCO3↓,这个反应可以用来制取少量烧碱。

⒉氢氧化钙和二氧化碳的反应

Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O(这是石灰浆涂到墙上后氢氧化钙与二氧化碳发生的反应,墙会"冒汗"就是因为生成了水H2O,墙变得坚固是因为生成了碳酸钙CaCO3,在乡下有时为了使墙更快变硬,就在刚刷好的屋里烧炭生成二氧化碳CO2 C+O2(足量)=(点燃)CO2。这个反应也是检验CO2的方程式,气体通入石灰水变浑浊的是CO2)。

⒊不同量的氢氧化钙和碳酸氢钠的反应

2NaHCO3+Ca(OH)2(少量)=CaCO3↓+2H2O+Na2CO3

NaHCO3+Ca(OH)2(过量)=CaCO3↓+H2O+NaOH

⒋工业上煅烧石灰石CaCO3==(高温)CaO+CO2↑(此反应也是工业上制取大量CO2的方法,一式二用)

工地上经常冒白烟是在制石灰浆Ca(OH)2:CaO+H2O=Ca(OH)2(因为熟石灰的溶解度随温度升高而降低,所以工人更愿意在夏天制石灰浆,这样温度高时溶进水的熟石灰少,可制得更多石灰浆,此反应放出大量热量)

石灰浆(石灰浆,熟石灰即Ca(OH)2被抹在墙上,与CO2反应后变硬

Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O

⒌氟化氢氨与氢氧化钙反应的化学方程式:NH4HF2 + Ca(OH)2 = CaF2 + 2H2O +NH3

6.氯化镁和氢氧化钙反反应的化学方程式:MgCl2+Ca(OH)2=CaCl2+Mg(OH)2↓

⒎硝酸铵与氢氧化钙反应的化学方程式:

2NH4NO3+Ca(OH)2=2NH3↑+2H2O+Ca(NO3)2

(NH4)2SO4+Ca(OH)2=2NH3↑+2H2O+CaSO4(此过程最好在加热条件下反应)

CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2↑(条件是高温)

⒏氢氧化钙具有碱的通性,是一种强碱,由于氢氧化钙的溶解度比氢氧化钠小得多,所以氢氧化钙溶液的腐蚀性和碱性比氢氧化钠小。这些性质决定了氢氧化钙有广泛的应用。农业上用它降低土壤酸性,改良土壤结构,很明显在这种场合用氢氧化钠是不可能的。农药波尔多液是用石灰乳和硫酸铜水溶液按一定比例配制的。因1885年首先用于法国波尔多城而得名。这种用于果树和蔬菜的天蓝色粘稠的悬浊液农药,是通过其中的铜元素来消灭病虫害的。其中不仅利用了氢氧化钙能与硫酸铜反应的性质,也利用了氢氧化钙微溶于水的特点使药液成粘稠性,有利于药液在植物枝叶上附着。另外氢氧化钙与空气中的二氧化碳反应生成难溶于水的碳酸钙,也有利于药液附着于植物表面一段时间不被雨水冲掉。

氢氧化钙和二氧化碳的反应不论在化学实验室还是在工农业生产中,或者在自然界都经常发生。经常被利用着。石灰沙浆砌砖抹墙的事实熟为人知,鲜为人知的是制糖工业中也发生这个反应:在制糖过程中要用氢氧化钙来中和糖浆里的酸,然后再通入二氧化碳使剩余的氢氧化钙变成沉淀过滤出去,这样才能减少糖的酸味。

⒐如果在氢氧化钙溶液中继续通入二氧化碳,会发现溶液先浑浊后澄清,这是因为二氧化碳会和碳酸钙[CaCO3]继续反应生成碳酸氢钙。

CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2,而碳酸氢钙[Ca(HCO3)2]是易溶的,所以溶液会再次澄清。加热溶液又变浑浊,因为碳酸氢钙受热分解,生成白色沉淀物碳酸钙。

Ca(HCO3)2==CaCO3↓+CO2↑+H2O

⒑氢氧化钙不能盛放在带玻璃塞的试剂瓶中,因为虽然二氧化硅化学性质稳定,但是会与强碱反应,如NaOH,KOH,RbOH,Ba(OH)2,Ca(OH)2。

如果把氢氧化钙放在带玻璃塞的试剂瓶中,会发生如下反应:

Ca(OH)2+SiO2===CaSiO3↓+H2O

硅酸钙会沉淀在瓶塞上,导致瓶子打不开,所以不能盛放在带玻璃塞的试剂瓶中。

⒒制取氢氧化钙:H2O+CaO=Ca(OH)2(这里切记!没有沉淀符号的)

⒓初中需掌握的并不多:

Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O

Ca(OH)2 + Na2CO3=2NaOH+CaCO3↓

Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O

Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+2H2O

氢氧化钙

⒔氢氧化钙还可以与氯气反应,生成漂白剂

2Ca(OH)2+2Cl2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O

其中Ca(ClO)2具有漂白作用,这个是高一才会学到的

氢氧化钙的临床应用,主要应用于下面三方面:

第一,活髓切断术,活髓切断术的目的是切除有病变的冠部牙髓,保存安康的根部牙髓及牙髓的生机,维持了乳牙牙根的正常吸收和零落,促进年轻恒牙牙根的进一步发育和根尖孔的封锁。

第二,根尖诱导成形术,当年轻恒牙的牙根尚处于发育阶段的时分,由于某种缘由,如龋齿、畸形、外伤等,使牙髓坏死,牙根中止发育,致使根尖呈开放状态。关于此类患牙的治疗,曾使口腔科医生感到十分棘手,由于根管腔大,用常规扩挫根管的办法,要到达彻底的清创是十分艰难的,若要使根管紧密充填简直是不可能的。

本世纪六十年代以来,国外在这方面作了大量的研讨工作,改动了过去单纯机械充填的办法,而是促使根尖继续发育到达封锁根尖的新途径,取得了显著的效果。即先用药物促使根尖发育完成,使之封锁,然后再作根管充填。这就是所谓的根尖诱导成形术。目前比拟公认的效果较好的药物是含氢氧化钙的制剂。

第三,盖髓术,是用药物直接掩盖暴露的牙髓,以促进牙髓愈合和修复的治疗,通常适用于安康的新颖暴露牙髓。

目前氢氧化钙制剂在临床上的效果已被公认。

大多数固体物质溶于水时吸收热量,根据平衡移动原理,当温度升高时,平衡有利于向吸热的方向移动,所以,这些物质的溶解度随温度升高而增大,例如KNO3、NH4NO3等。有少数物质,溶解时有放热现象,一般地说,它们的溶解度随着温度的升高而降低,例如氢氧化钙等。 对氢氧化钙的溶解度随着温度升高而降低的问题,还有一种解释,氢氧化钙有两种水合物〔Ca(OH)22H2O和Ca(OH)212H2O〕。这两种水合物的溶解度较大,无水氢氧化钙的溶解度很小。随着温度的升高,这些结晶水合物逐渐变为无水氢氧化钙,所以,氢氧化钙的溶解度就随着温度的升高而减小。

系统解释氢氧化钙的溶解度将在很大程度上超出初中课程的知识范围。离子化合物的溶解可大致分为两个过程。首先固体离子化合物与水亲和发生溶剂化作用(可简单的认为离子化合物先以"分子"的形式进入溶剂中),然后这些已进入溶剂的"分子"发生电离作用形成离子。

过程1(即电离过程)只能是一个吸热过程(可从系统的电势能的角度分析而知)。而过程2(即溶剂化过程)的热效应却不一定。

我们以固体Ca(OH)2溶于水为例。溶解前的体系是氢氧化钙固体和纯水。

氢氧化钙溶解度曲线

对于过程2:Ca(OH)2(固体)+nH2O → Ca(OH)2.nH2O(溶液)的热效应主要取决于氢氧化钙是否与水作用形成配合物即Ca(OH)2.nH2O的形式(n的值取决于钙元素的空电子轨道数目和其他外部条件如温度条件等)。事实上氢氧化钙是能和水形成配和物的。而形成配合物的过程是一个放热过程。形成的配合可以发生过程2(即电离过程):

Ca(OH)2.nH2O → Ca(H2O)n2+ + 2 OH-

由于钙元素与水分子的配合过程的放热效应很大,它包含于过程1中,超过了过程1与过程2中其它有热效应的过程的影响,故氢氧化钙的溶解过程总的热效应是放热。温度升高将会使溶解平衡过程向相反方向移动,故而氢氧化钙的溶解度随温度升高而减小。体系在溶解前后总的能量比较是溶解前大于溶解后。多余的能量以热能的形式放出。

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