Calciumoxide (Cao)

Wat is calciumoxide?

Hij calcium oxide (Cao) is een anorganische verbinding die calcium en zuurstof in ionische vormen bevat (niet te verwarren met calciumperoxide, CAO₂)). Wereldlijk bekend als limoen, een woord dat elke anorganische verbinding aangeeft die carbonaten, oxiden en calciumhydroxiden bevat, naast andere metalen zoals silicium, aluminium en ijzer.

Naar dit oxide (of limoen) verwijzen ook in de volksmond als leven of limoen, afhankelijk van of het gehydrateerd is of niet. Live limoen is calciumoxide, terwijl limoen zijn hydroxide is. Op zijn beurt is kalksteen (kalk of geharde kalk) eigenlijk een sedimentair gesteente dat voornamelijk uit calciumcarbonaat is samengesteld (CACO₃)). 

Het is een van de grootste natuurlijke bronnen van calcium en vormt de grondstof voor de productie van calciumoxide. Hoe wordt dit oxide geproduceerd? Carbonaten zijn vatbaar voor thermische ontleding; Verwarming van calciumcarbonaten bij temperaturen hoger dan 825 ºC, leiden tot kalkvorming en koolstofdioxide.

De vorige verklaring kan als volgt worden beschreven: Caco₃(s) → Cao (s) + co₂(G). Omdat de korst van de aarde rijk is aan kalksteen en calciet, en in de oceanen en stranden zijn de zeeschelpen (grondstoffen voor de productie van calciumoxide) overvloedig, het calciumoxide een relatief goedkoop reagens.

Formule

De chemische formule van calciumoxide is CAO, waarin calcium is als het zuurion (elektronenacceptor) CA²⁺, en zuurstof zoals het basision (elektronendonor) of^2--.

Waarom heeft calcium een ​​lading +2? Omdat calcium tot groep 2 van de periodieke tabel behoort (SR. Scholambara), en heeft slechts twee valentie -elektronen beschikbaar voor koppelingsvorming, die oplevert aan het zuurstofatoom.

Kan u van dienst zijn: kaliumoxide (k2o)

Calciumoxidestructuur

Kristallijne structuur van calciumoxide

De kristallijne structuur (Gem Zouttype) voor calciumoxide wordt weergegeven in het bovenste beeld. Volumineuze rode bollen komen overeen met ca -ionen²⁺ en witte bollen van ionen of^2-.

In deze kubieke kristallijne opstelling elke ion ca²⁺ wordt omgeven door zes ionen of^2-, In de octahedrale gaten achtergelaten door grote ionen onder hen.

Deze structuur drukt tot het maximum van het ionische karakter van dit oxide, hoewel het opmerkelijke verschil van radio's (de rode bol groter is dan wit) geeft het een zwakkere kristallijne reticulaire energie in vergelijking met de MGO.

Calciumoxide -eigenschappen

Calciumoxide -uiterlijk

Fysiek is het een kristallijne witte vaste stof, toilet en met sterke elektrostatische interacties, die verantwoordelijk zijn voor hun hoge fusiepunten (2572 ºC) en koken (2850 ºC). Bovendien heeft het een molecuulgewicht van 55.958 g/mol en de interessante eigenschap om thermoluminescent te zijn.

Dit betekent dat een stuk calciumoxide dat wordt blootgesteld aan een vlam kan schijnen met intens wit licht, in het Engels bekend met de naam Schijnwerpers, of in het Spaans, calciumlicht. De ionen ca²⁺, In contact met vuur ontstaan ​​ze een roodachtige vlam, zoals te zien is in de volgende afbeelding.

Calciumlicht of schijnwerpers

Oplosbaarheid

CAO is een basisoxide dat een sterke affiniteit heeft voor water, in die mate dat vocht absorbeert (het is een hygroscopische vaste stof), die onmiddellijk reageert op het produceren van uitgeschakelde of calciumhydroxide:

Cao (s) + h₂Of (l) => ca (oh)₂(S)

Deze reactie is exotherme (het geeft warmte op) vanwege de vorming van een vaste stof met sterkere interacties en een stabieler kristallijn netwerk. De reactie is echter omkeerbaar als de Ca (OH) wordt verwarmd₂, uitdrogen en de limoen verlichten; Dan, de kalk "herboren".

Kan u van dienst zijn: safranine: kenmerken, gebruik, technieken, toxiciteit

De resulterende oplossing is erg basic, en indien verzadigd met calciumoxide bereikt het een pH van 12,8.

Evenzo is het oplosbaar in glycerol en in zure en suikerachtige oplossingen. Zoals een basisoxide is, heeft het natuurlijk effectieve interacties met zuuroxiden (SIO₂, Naar de₂OF₃ en geloof₂OF₃, bijvoorbeeld) oplosbaar zijn in de vloeibare fasen ervan. Aan de andere kant is het onoplosbaar in biologische alcoholen en oplosmiddelen.

Gebruik/toepassingen

Cao heeft een groot talloos industrieel gebruik, evenals in acetyleensynthese (CH≡CH), bij de extractie van afvalwaterfosfaten en in de reactie met het zwaveldioxide van frisdranken.

Ander gebruik van calciumoxide wordt hieronder beschreven:

Als mortel

Als calciumoxide wordt gemengd met zand (SIO₂) en water, cakes met het zand en reageren langzaam met het water om doffe limoen te vormen. Op zijn beurt, co₂ Uit de lucht lost op in het water en reageert met het zout om calciumcarbonaat te vormen:

CA (oh)₂(s) + co₂(g) => caco₃(s) + h₂Of (l)

De caco₃ Het is een meer resistent en harde verbinding dan de CAO, waardoor de mortel (het vorige mengsel) de bakstenen, blokken of keramiek ertussen of op het gewenste oppervlak uithardt en repareren.

In de productie van glas

De essentiële grondstof voor de productie van glas is siliciumoxiden, die worden gemengd met kalk, natriumcarbonaat (NA₂CO₃) en andere additieven, en vervolgens onderworpen aan opwarming, wat resulteert in een glazige vaste stof. Deze vaste stof wordt vervolgens in alle cijfers verwarmd en opgeblazen.

Bij mijnbouw

De saaie kalk beslaat een groter volume dan de levende kalk vanwege de interacties door waterstofbruggen (O-H-O). Deze eigenschap wordt geëxploiteerd om de rotsen te breken van zijn verdenkingen.

Kan u van dienst zijn: katalytische hydrogenering

Dit wordt bereikt door ze te vullen met een compact mengsel van kalk en water, dat is verzegeld om de warmte en de uitgestrekte kracht in de rots te concentreren.

Als silicaten removeragent

De CAO fuseert met de silicaten om een ​​coalescente vloeistof te vormen, die vervolgens uit de grondstof uit een bepaald product wordt geëxtraheerd.

IJzeren mineralen zijn bijvoorbeeld de grondstof voor de productie van metallic ijzer en staal. Deze mineralen bevatten silicaten, die ongewenste onzuiverheden zijn voor het proces en worden geëlimineerd door de recent beschreven methode.

Calciumoxide nanodeeltjes

Calciumoxide kan worden gesynthetiseerd als nanodeeltjes, variërende calciumnitraatconcentraties (Ca (nee₃))₂) en natriumhydroxide (NaOH) in oplossing.

Deze deeltjes zijn bolvormig, basic (evenals de vaste tot macroschaal) en hebben veel oppervlakte. Bijgevolg komen deze eigenschappen van katalytische processen ten goede. Welke? Onderzoek beantwoordt momenteel die vraag.

Deze nanodeeltjes zijn gebruikt om gesubstitueerde organische verbindingen te synthetiseren - zoals afgeleid van pyridine - in de formulering van nieuwe geneesmiddelen om chemische transformaties uit te voeren zoals kunstmatige fotosynthese, voor zuivering van water uit zware en schadelijke metalen, en als fotokatalytische middelen uit.

Nanodeeltjes kunnen worden gesynthetiseerd op biologische ondersteuning, zoals papaja en groene theebladeren, om ze te gebruiken als een antibacterieel middel.

Referenties

1. Schuin.borg. (2018). Limoen: calciumoxide. Hersteld van: Scifun.borg.
2. Wikipedia. (2018). Calcium oxide. Opgehaald uit: in.Wikipedia.borg
3. Pubchem. (2018). Calcium oxide. Hersteld van: pubchem.NCBI.NLM.NIH.Gov
4. Shiver & Atkins. (2008). Anorganische scheikunde. In De elementen van groep 2. (vierde druk., P. 280). MC Graw Hill.