Właściwości tlenku wapnia (CaO) (25 faktów, które powinieneś wiedzieć)

by

Tlenek wapnia jest białym lub szarawo-białym stałym związkiem, znanym również jako wapno lub wapno palone. Wyjaśnijmy właściwości (fizyczne i chemiczne) tlenku wapnia.

Tlenek wapnia powstaje głównie z rozkładu termicznego (ogrzewanie powyżej 8250 C) z węglan wapnia. To wapno palone nie jest stabilne, ponieważ dalej reaguje z CO2 utworzyć CaCO3. CaO nie jest związkiem lotnym i ma wysokie do pośrednich szybkości rozszerzania i kurczenia.

Wyjaśnijmy szczegółowo nazwę IUPAC, magnetyzm, polaryzację, przewodność, temperaturę topnienia i wrzenia, reakcje i wiele innych istotnych tematów dotyczących tlenku wapnia.

Tlenek wapnia Nazwa IUPAC

Nazwa tlenku wapnia IUPAC (Międzynarodowa Unia Chemii Czystej i Stosowanej) to sam tlenek wapnia. Wapń jest atomem metalu, a tlen jest w stanie -2-utlenienia. Dlatego tlen jest zapisywany jako tlenek.

Wzór chemiczny tlenku wapnia

Tlenek wapnia ma wzór chemiczny CaO. Istnieje interakcja jonowa między wapniem (Ca2+) i tlenek (O2-) jony.

Tlenek wapnia Numer CAS

Tlenek wapnia ma Numer rejestru CAS (autentyczny identyfikator numeryczny, który może zawierać do 10 cyfr) 1305-78-8.

Identyfikator pająka chemicznego z tlenkiem wapnia

Kwas siarkowy ma ChemSpider (ChemSpider to bezpłatna baza danych struktur chemicznych) ID 14095.

Klasyfikacja chemiczna tlenku wapnia

  • Tlenek wapnia można sklasyfikować chemicznie jako nieorganiczny związek krystaliczny.
  • Tlenek wapnia można sklasyfikować chemicznie jako alkaliczne lub zasadowe (zasada Lewisa).
  • Tlenek wapnia można sklasyfikować chemicznie jako związek jonowy.

Masa molowa tlenku wapnia

Połączenia masa cząsteczkowa tlenku wapnia wynosi 56.0774 g. Tę masę molową otrzymuje się z sumowania masy molowej wapnia i tlenu, które wynoszą odpowiednio 40.078 g/mol i 15.999 g/mol.

Kolor tlenku wapnia

Czysty tlenek wapnia jest białym lub szarawo-białym stałym, krystalicznym lub sproszkowanym związkiem. W przeciwnym razie jest żółty lub brązowawy z powodu obecności zanieczyszczeń, takich jak żelazo, magnezja, krzemionka i tlenek glinu.

Lepkość tlenku wapnia

Tlenek wapnia jest związkiem o średniej lepkości i ma większą gęstość niż woda.

Gęstość molowa tlenku wapnia

Gęstość molowa tlenku wapnia wynosi 0.0595 mol/cm3 ponieważ ma gęstość 3.34 g/cm3 i masa molowa 56.0774 g/mol.

Temperatura topnienia tlenku wapnia

Tlenek wapnia ma temperaturę topnienia 26130 C lub 47350 F. Wykazuje wysoką temperaturę topnienia, ponieważ cząsteczki CaO są przyłączone do kryształu dzięki silnej sile jonowej.

Temperatura wrzenia tlenku wapnia

Temperatura wrzenia tlenku wapnia wynosi 28500 C lub 51600 F.

Stan tlenku wapnia w temperaturze pokojowej

W temperaturze pokojowej tlenek wapnia jest jonową krystaliczną substancją stałą ze względu na wysoką temperaturę wrzenia i topnienia.

Wiązanie jonowe/kowalencyjne tlenku wapnia

Tam jest wiązanie jonowe między atomami metali, jony wapnia (Ca2+) i jony tlenków niemetalicznych (O2-). Neutralny jon wapnia przekazuje swoje dwa elektrony walencyjne tlenowi i staje się Ca2+ a tlen staje się O2-.

właściwości tlenku wapnia
Oddziaływanie jonowe w tlenku wapnia

Promień jonowy/kowalencyjny tlenku wapnia

Promień lub odległość międzyjądrowa między Ca2+ i O2- jest 240 po południu. Wartość tę otrzymuje się z promienia jonowego Ca2+ i O2- które są odpowiednio 114 i 146.

Konfiguracje elektronów tlenku wapnia

Konfiguracja elektronów jest względnym układem obracających się elektronów w różnych orbitalach lub powłokach. Wyjaśnijmy to szczegółowo.

Tlenek wapnia ma konfiguracja elektronowa wapnia i tlen. Wapń jest pierwiastkiem bloku s, a tlen jest pierwiastkiem bloku p o konfiguracji elektronowej [Ar] 4s2 i [He] 2s2 2p4.

Stan utleniania tlenku wapnia

Tlenek wapnia ma zerowy stopień utlenienia, ponieważ jest związkiem obojętnym. W CaO wapń jest w +2, a tlen w -2 stopniu utlenienia, co sprawia, że ​​CaO jest związkiem obojętnym.

Kwasowość/zasadowość tlenku wapnia

Tlenek wapnia jest zasadą Lewisa, ponieważ może oddawać pary elektronowe atomów tlenu. Ma pka wartość 12.8.

Czy tlenek wapnia jest bezwonny?

Tlenek wapnia nie ma charakterystycznego zapachu. Dlatego jest to związek bezwonny.

Czy tlenek wapnia jest paramagnetyczny?

Związki paramagnetyczne są słabo przyciągane przez zewnętrzne pole magnetyczne z powodu obecności niesparowanych elektronów. Sprawdźmy, czy CaO jest paramagnetyczny, czy nie.

Tlenek wapnia nie jest związkiem paramagnetycznym. Powód tego diamagnetyzm jest to, że wszystkie elektrony w Ca2+ są sparowane ([Ar]) i z teorii orbitali molekularnych można wywnioskować, że w O nie ma również niesparowanych elektronów2-. Dlatego jest związkiem diamagnetycznym.

Hydraty tlenku wapnia

Reakcja hydratacji tlenku wapnia jest przykładem egzotermicznego procesu uwalniającego ciepło do otoczenia. Gdy CaO wchodzi w kontakt z wodą, powstaje krystaliczny lub amorficzny biały wodorotlenek wapnia. CaO (s) + H2O(l) = Ca(OH)2 (S).

Struktura krystaliczna tlenku wapnia

Stały tlenek wapnia ma sześcienną strukturę krystaliczną halitu, soli kamiennej z grupą przestrzenną cF8. W tym krysztale każdy Ca2+ jon jest dołączony do sześciu O2- i każdy O2- jon jest związany z sześcioma Ca2+ jony. Parametry sieci to a = b = c = 4.84 A0 i α = β = γ = 900.

Polaryzacja i przewodność tlenku wapnia

  • Tlenek wapnia nie jest związkiem polarnym ani niepolarnym. Jest substancją jonową. Ale istnieje wyraźna separacja ładunku między elektrododatnimi atomami wapnia i elektroujemnymi atomami tlenu.
  • CaO pokazuje elektryczne przewodność 19.50 W mK-1 ponieważ jest związkiem jonowym.

Reakcja tlenku wapnia z kwasem

Tlenek wapnia jest zasadą Lewisa. Dlatego spontanicznie reaguje z kwasem, tworząc sól i wodę, co jest znane jako reakcja neutralizacji.

  • CaO + 2HCl = CaCl2 + H2O
  • CaO + 2HNO3 = Ca(NIE3)2 + H2O
  • CaO + H2SO4 = CaSOXNUMX4 +H2O

Reakcja tlenku wapnia z zasadą

Tlenek wapnia nie reaguje z żadnym związkiem zasadowym ani zasadowym, ponieważ sam wykazuje swój zasadowy charakter.

Reakcja tlenku wapnia z metalem

Tlenek wapnia nie reaguje z metalem, ponieważ żaden z metali nie może wypierać wapnia z tlenku wapnia.

Reakcja tlenku wapnia z tlenkiem

Tlenek wapnia na ogół reaguje z tlenkiem niemetali. Przykłady są wymienione poniżej:

  • CaO + P2O5 (pięciotlenek fosforu) = Ca(PO3)2
  • CaO + CO2 (dwutlenek węgla) = CaCO3
  • CaO + H2O = Ca(OH)2

Wnioski

Maksymalna ilość tlenku wapnia jest wykorzystywana w procesie wytwarzania stali z tlenem zasadowym, który jest znany jako proces BOS. Poza tym stosuje się go w celu zwiększenia nośności gleb zawierających glinę. Niewielka ilość CaO jest również wykorzystywana do produkcji szkła, cementu glinowo-wapniowego i różnych chemikaliów.