Ca(oh)2

Ca(OH)₂ — это гидроксид кальция, одно из самых важных оснований в неорганической химии и технике. Часто встречается под названиями:

• гашёная известь

• кальциевая (или кальциевая) гидроксид

• в водном растворе — известковая вода или известковое молоко (в зависимости от концентрации и вида системы)

1. Состав и строение

Формула: Ca(OH)₂

• Катион: Ca²⁺

• Анионы: 2 × OH⁻

В твёрдом состоянии образует ионную кристаллическую решётку: кальций в центре, вокруг него — гидроксид-анионы.

2. Получение

Чаще всего гидроксид кальция получают гашением негашёной извести — оксида кальция:

1. Сначала из карбоната кальция (мел, известняк, мрамор) получают оксид кальция:

   $$CaCO_3 \xrightarrow{t} CaO + CO_2\uparrow$$

2. Затем оксид кальция гасят водой:

   $$CaO + H_2O \rightarrow Ca(OH)_2 + Q$$

Реакция сильно экзотермическая — выделяется много тепла.

3. Физические свойства

• Агрегатное состояние: твёрдое

• Цвет: белый порошок

• Вкус: щёлочной (едкий, на практике пробовать, понятное дело, нельзя)

• Растворимость в воде: умеренно малорастворим

  • образует слабый раствор (известковая вода)

  • при избытке твёрдого вещества — взвесь (известковое молоко)

• В воде диссоциирует:

  $$Ca(OH)_2 \rightleftarrows Ca^{2+} + 2OH^-$$

Раствор имеет щёлочную реакцию среды (pH > 7).

4. Химические свойства

4.1. Как основание

Гидроксид кальция — это малорастворимое, но достаточно сильное основание.

1. Реакция с кислотами (нейтрализация):

   Примеры:

   $$Ca(OH)_2 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + 2H_2O$$ $$Ca(OH)_2 + H_2SO_4 \rightarrow CaSO_4 + 2H_2O$$

2. Реакция с кислотными оксидами:

   $$Ca(OH)_2 + CO_2 \rightarrow CaCO_3\downarrow + H_2O$$

   Именно поэтому известковую воду используют для обнаружения CO₂: при пропускании углекислого газа раствор мутнеет (выпадает белый осадок карбоната кальция).

3. Реакция с солями (если возможно образование малорастворимого соединения):

   Например:

   $$Ca(OH)_2 + Na_2CO_3 \rightarrow CaCO_3\downarrow + 2NaOH$$

4.2. Взаимодействие с CO₂ (особенно важно)

При избытке углекислого газа возможна последовательность реакций:

1. Сначала:

   $$Ca(OH)_2 + CO_2 \rightarrow CaCO_3\downarrow + H_2O$$

2. При дальнейшем пропускании CO₂:

   $$CaCO_3 + CO_2 + H_2O \rightarrow Ca(HCO_3)_2$$

5. Применение

1. Строительство

   • Входит в состав строительных растворов, штукатурок, побелок.

   • Используется для приготовления известковых растворов для кладки и отделки.

   • При взаимодействии с CO₂ воздуха постепенно превращается обратно в CaCO₃, «каменея», что придаёт прочность:

     $$Ca(OH)_2 + CO_2 \rightarrow CaCO_3 + H_2O$$

2. Очистка воды и сточных вод

   • Применяется для умягчения воды (удаление солей жёсткости),

   • для осветления и обеззараживания воды,

   • для нейтрализации кислых стоков (поднимает pH, осаждает примеси).

3. Сельское хозяйство

   • Известкование кислых почв: внесение Ca(OH)₂/извести уменьшает кислотность почвы, улучшает её структуру и доступность питательных веществ для растений.

   • Используется для дезинфекции помещений (например, побелка стен в сараях, подвалах).

4. Химическая промышленность

   • Реагент для получения других кальциевых соединений (солей, гипохлорита кальция и т.п.).

   • Применяется при производстве сахара из свёклы (очистка сока).

5. Медицина и стоматология (ограниченно)

   • В стоматологии — как компонент некоторых паст и лечебных прокладок (из-за щелочной среды и способности стимулировать образование твёрдых тканей).

   • В чистом виде внутрь, естественно, не применяется из-за едкости.

6. Биологическое и санитарное значение

• В небольших дозах и в связанной форме кальций — необходимый элемент для организма, но Ca(OH)₂ как химическое вещество — едкое основание, которое может вызывать ожоги.

• Известковая побелка стен помогает уничтожать микроорганизмы и плесень за счёт высокой щёлочности.

7. Меры предосторожности

При работе с гидроксидом кальция нужно:

• использовать перчатки и защитные очки;

• избегать попадания порошка и раствора в глаза и на кожу;

• не вдыхать пыль;

• хранить в плотно закрытой таре, вдали от кислот и влаги (иначе будет самопроизвольное превращение с CO₂ воздуха).

При попадании на кожу или в глаза — промывать большим количеством воды и по необходимости обращаться к врачу.

8. Кратко — главное о Ca(OH)₂

• Формула: Ca(OH)₂

• Названия: гидроксид кальция, гашёная известь

• Тип вещества: малорастворимое основание (щёлочь)

• Получение: гашение оксида кальция водой

• Основные реакции: нейтрализация кислот, взаимодействие с CO₂

• Применение: строительство, очистка воды, сельское хозяйство, химическая промышленность, дезинфекция

• Опасность: едкое вещество, требует аккуратного обращения.