☰ Содержание · Химия

Производство соды. Кальций и магний

Уроки 23–24 · 2 урока · И.Р. Аскаров, К. Гопиров, Н.Х. Тухтабоев. Химия, 9 класс, переработанное 4-е издание. НМИУ «O‘zbekiston», Ташкент, 2019
24

Кальций и магний

Учебник: с. 109–116
ЦельЗнать строение атомов, нахождение в природе, свойства и важные соединения (CaO, Ca(OH)₂, гипс) магния и кальция; записывать уравнения.
Новые слова
щёлочноземельные металлы · ishqoriy-yer metallarгашёная известь · so‘ndirilgan ohakизвестковая вода · ohakli suvгипс · gips
Объяснение

Главная подгруппа II группы — Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra; Ca, Sr и Ba называют щёлочноземельными металлами. Mg — [Ne]3s², а Ca — [Ar]4s²: два внешних s-электрона, степень окисления +2 в соединениях, сильные восстановители, но менее активные, чем щелочные металлы. В природе они встречаются в соединениях: известняк, мел и мрамор CaCO₃, доломит CaCO₃·MgCO₃, гипс CaSO₄·2H₂O, фосфорит и апатит Ca₃(PO₄)₂, магнезит MgCO₃. Их получают электролизом расплавленных солей. Магний горит ослепительно белым пламенем (не смотрите на него): 2Mg + O₂ → 2MgO, 3Mg + N₂ → Mg₃N₂, 2Mg + CO₂ → 2MgO + C. Кальций реагирует с водой: Ca + 2H₂O → Ca(OH)₂ + H₂↑. CaO (негашёная известь) получают обжигом известняка: CaCO₃ → CaO + CO₂; он соединяется с водой с выделением тепла: CaO + H₂O → Ca(OH)₂ (гашёная известь). Насыщенный раствор Ca(OH)₂ — известковая вода (реагент на CO₂), а его взвесь в воде — известковое молоко. Хлорная известь CaOCl₂ применяется для отбеливания и дезинфекции. Нагревание гипса при 150–170 °C даёт алебастр (CaSO₄)₂·H₂O, который быстро схватывается с водой. Магний входит в состав хлорофилла, фосфат кальция Ca₃(PO₄)₂ содержится в костях и зубах; в Узбекистане мрамор добывают в Газгане, Нуроте и на других месторождениях.

Примеры
Обжиг 500 г CaCO₃ (5 моль) по реакции CaCO₃ → CaO + CO₂ даёт 5 моль CaO, то есть 5 · 56 = 280 г негашёной извести.
Фосфат кальция Ca₃(PO₄)₂ (M = 310 г/моль) содержит 3 · 40 = 120 г Ca. 620 г Ca₃(PO₄)₂ содержат 2 · 120 = 240 г кальция.
Работа в классе

«Известь в строительстве»: на карточках запишите цепочку CaCO₃ → CaO → Ca(OH)₂ → CaCO₃ и над каждой стрелкой укажите условие (нагревание, вода, CO₂ из воздуха). Объясните химию схватывания известкового раствора. Дети не работают с известью и цементом (они обжигают кожу и глаза).

Упражнения
1
Запишите электронные конфигурации атомов Ca и Mg.
2
Сколько граммов CaO получится при обжиге 500 г CaCO₃? (M(CaCO₃) = 100, M(CaO) = 56)
3
Сколько граммов кальция содержится в 620 г Ca₃(PO₄)₂? (M(Ca₃(PO₄)₂) = 310)
4
Почему известковый раствор со временем твердеет?