Struktur, Kegunaan dan Hartanah Calcium Chloride (CaCl2)



The kalsium klorida (CaCl2) Ia adalah garam tak organik yang terdiri daripada kalsium, logam alkali tanah dan halogen klorin. Dalam sebatian itu terdapat beberapa interaksi elektrostatik yang menentukan penampilan luaran kristalnya dan seluruh sifat fizikal mereka.

Juga, ia sentiasa diiringi oleh molekul air, membentuk hidrat CaCl formula umum2· XH2Atau, dengan x = 0, 1, 2, 4 dan 6. Apabila x = 0, garam tidak mempunyai air dan tidak anhidrat, seperti yang ditunjukkan oleh formula kimia yang disebut di atas.

Di bahagian atas imej, bahagian pepejal CaCl digambarkan2. Dalam keadaan kelembapan yang rendah, adalah mungkin untuk memastikan garam yang tidak asid bebas daripada air, walaupun kecenderungan semulajadi adalah untuk menyerapnya sehingga ia larut (deliquescence).

 

Indeks

  • 1 Formula
  • 2 Struktur
    • 2.1 Geometri molekul dan kompleks kalsium akueus
  • 3 Kegunaan
  • 4 Bagaimana ia dilakukan??
  • 5 Hartanah
    • 5.1 Sifat fizikal dan deli  
    • 5.2 Kelarutan
    • 5.3 Haba pembubaran
    • 5.4 Penguraian elektrolit
  • 6 Rujukan

Formula

Rumusan kimianya adalah CaCl2: Nyatakan bahawa untuk setiap ion Ca2+ terdapat dua Cl ions- yang meneutralkan caj positif. Kalsium logam - dari kumpulan 2 jadual berkala (Mr. Becambara) - menghasilkan dua elektron untuk setiap atom klorin, unsur kumpulan 17.

Struktur

Struktur CaCl digambarkan dalam imej atas2 anhidrida. Bola hijau bersesuaian dengan Cl ions-, manakala putih menjadi Ca Ca2+. Lingkaran ini disusun dalam parallelepiped, yang tidak lebih daripada sel kesatuan ortorombik kristal.

Struktur itu boleh memberi idea palsu bahawa kalsium mendominasi; Walau bagaimanapun, jika lebih banyak pengulangan sel unit diterbitkan, semakin banyak sfera hijau akan lebih jelas: Cl ions-.

Sebaliknya, ion Ca2+ mereka mempunyai radiasi ion yang lebih kecil daripada Cl ions-. Ini kerana, apabila mereka kehilangan elektron, nukleus atom menguatkan kekuatan yang lebih menarik pada lapisan elektronik luar, yang mengurangkan jejari ionik.

Dalam kes Cl-, ia mempunyai elektron tambahan yang tidak dapat tertarik dengan daya yang sama, dengan itu meningkatkan radius ioniknya.

Geometri molekul dan kompleks kalsium akueus

Di tengah-tengah parallelepiped Ca2+ dikelilingi oleh enam Cl-. Empat dari kebohongan ini terletak di satah persegi dan dua yang lain terletak secara serentak (sfera hijau jauh dari sfera putih).

Hasil daripada susunan ion-ion ini, sekitar Ca2+ sebuah octahedron adalah "bersenjata", dengan itu memberikan geometri molekular oktakhedral.

Memandangkan bagaimana sfera hijau disusun, molekul air boleh menggantikan salah satu daripada ini, yang berlaku dengan CaCl2· H2Atau, mungkin di dalam kapal terbang persegi. Fakta ini mengubah struktur kristal dan, sebagai air menggantikan sfera hijau, pengaturan perubahan ion.

Apabila semua Cl ions- digantikan oleh molekul air, hidrat CaCl terbentuk2· 6H2O. Pada titik ini octahedron adalah "berair" dan molekul-molekul kini dapat berinteraksi satu sama lain melalui ikatan hidrogen (Ca2+ OH-H-OH2).

Secara bersamaan, kalsium dapat menerima lebih banyak molekul air tanpa mengubah nisbah yang ditetapkan. Ini bermakna CaCl2· 6H2Atau ia boleh mengamalkan struktur kompleks yang lain, ke titik yang dianggap polimer kristal kalsium dan air.

Walau bagaimanapun, struktur ini kurang stabil daripada yang didirikan oleh interaksi elektrostatik (Ca2+ dan Cl-garam anhydrous.

Kegunaan

- Elakkan air beku semasa musim sejuk. Kalsium klorida menjana banyak haba apabila ia larut dan kemudian, apabila suhu meningkat, ais lebat. Atas sebab ini ia digunakan untuk mengurangkan risiko peredaran orang dan kenderaan semasa musim sejuk.

- Membantu mengawal habuk di jalan tidak berturap.

- Mempercepat kelajuan pengeringan konkrit apabila ia dituangkan.

- Cecair CaCl2 meningkatkan kecekapan penggerudian untuk pengekstrakan gas dari deposit bawah tanahnya, serta petroleum.

- Ia ditambah kepada kolam untuk mengurangkan hakisan yang dialami oleh konkrit temboknya. Kalsium sedimen memenuhi fungsi ini.

- Kerana ia adalah garam hygroscopic, kalsium klorida boleh digunakan sebagai bahan pengering, dapat menurunkan kelembapan udara yang mengelilinginya dan, oleh itu, bahan-bahan yang bersentuhan dengan udara itu.

- Ia digunakan sebagai pengawet dalam sesetengah makanan, serta aditif dalam beberapa jenis ini, seperti minuman tenaga yang digunakan oleh atlet, keju, bir, dan lain-lain..

- Dalam amalan perubatan ia juga mempunyai utiliti dalam rawatan kemurungan yang disebabkan oleh dos berlebihan magnesium sulfat, serta keracunan plumbum.

Bagaimana ia dilakukan??

Sumber alam semulajadi ini adalah brin yang diekstrak dari laut atau tasik.

Walau bagaimanapun, sumber utamanya berasal dari proses Solvay, di mana batu kapur (CaCO)3) menjalani satu siri transformasi sehinggalah ia dihasilkan dalam produk ikatan kalsium klorida:

2NaCl (aq) + CaCO3(s) <=> Na2CO3(s) + CaCl2(ac)

Produk yang menarik dalam proses ini sebenarnya adalah natrium karbonat, Na2CO3.

Hartanah

Harta fizikal dan deli

Ia adalah pepejal putih, tidak berbau dan bersifat hygroscopic. Kecenderungan untuk menyerap kelembapan dari alam sekitar adalah disebabkan oleh asas-asas ion Ca.2+.

Keragaman apa jenis: Lewis atau Bronsted? Daripada Lewis, kerana spesies positif mampu menerima elektron. Elektron ini didermakan, contohnya, oleh atom oksigen molekul air.

Padat menyerap kelembapan ke tahap larut dalam air yang sama yang mengalirkan kristalnya. Harta ini dikenali sebagai deliquescence.

Ketumpatannya ialah 2.15 g / mL. Oleh kerana ia menggabungkan air ke dalam strukturnya, kristal "dilates", meningkatkan jumlahnya dan, dengan itu, mengurangkan kepadatan. Hanya CaCl2· H2Atau pecahkan dengan trend ini, menunjukkan kepadatan yang lebih tinggi (2.24 g / mL).

Berat molekul garam anhydride adalah kira-kira 111 g / mol, dan bagi setiap molekul air dalam strukturnya, berat ini meningkatkan 18 unit.

Kelarutan

The CaCl2 Ia sangat larut dalam air dan dalam beberapa pelarut kutub, seperti etanol, asid asetik, metanol dan alkohol yang lain.

Haba pembubaran

Apabila dibubarkan di dalam air, prosesnya adalah exothermic dan, oleh itu, memanaskan penyelesaian dan persekitarannya.

Ini kerana kompleks berair menstabilkan ion Ca dengan lebih baik2+ dalam penyelesaian yang interaksi elektrostatik dengan Cl ions-. Oleh kerana produk itu lebih stabil, tenaga melepaskan pepejal dalam bentuk haba.

Penguraian elektrolit

The CaCl2 Molten boleh dikenakan elektrolisis, proses fizikal yang terdiri daripada pemisahan sebatian dalam unsur-unsurnya daripada tindakan arus elektrik. Dalam kes garam ini, produk ini adalah kalsium metalik dan klorin gas:

CaCl2(l) → Ca (s) + Cl2(g)

Ion Ca2+ dikurangkan pada katod, sementara Cl ions- mereka teroksidasi di anod.

Rujukan

  1. Lisa Williams (20 Disember 2009). Icy Road. [Rajah] Diambil pada 9 April 2018, dari: flickr.com
  2. Wikipedia. (2018). Kalsium klorida. Diambil pada 9 April 2018, dari: en.wikipedia.org
  3. J. Mehl, D. Hicks, C. Toher, O. Levy, R. M. Hanson, G. L.W Hart, dan S. Curtarolo, Perpustakaan AFLOW Prototype Crystallographic: Bahagian 1, Comp. Mat. Sains 136, S1-S828 (2017). (doi = 10.1016 / j.commatsci.2017.01.017)
  4. Shiver & Atkins. (2008). Kimia anorganik Dalam Unsur-unsur kumpulan 2. (Edisi keempat, Page 278). Mc Graw Hill.
  5. PubChem. (2018). Calcium Chloride. Diambil pada 9 April 2018, dari: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  6. OxyChem. Calcium Chloride: Panduan kepada Harta Fizikal. Diambil pada 9 April 2018, dari: oxy.com
  7. Carole Ann. Penggunaan Umum Calcium Chloride. Diperoleh pada 9 April 2018, dari: hunker.com