::Наиболее важные моменты
Советуем вам обратить особое внимание на изучение разделов представленных ниже, так как без этих знаний вы не сможете выполнить задания вынесенные для сомостоятельной подготовки.
::Задание для самостоятельной работы
Советуем приступать к заданию, только после освоения соответствующего раздела. Правильность выполненных заданий можно проверить в разделе "Ответы"
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЭЛЕМЕНТОВ ГЛАВНОЙ ПОДГРУППЫ II ГРУППЫ
В главную подгруппу второй группы входят берилий Be, магний Mg, кальций Са, барий Ва, стронций Sr, радий Ra. Это - s-элементы, т.к. их валентные электроны находятся на s-подуровне. Наиболее распространенные минералы кальция и магния: кальцит СаСОз {основная часть мрамора, известняка, мела), гипс CaSO4-2H2O, доломит MgCQr СаСОз, магнезит М§СОз. В качестве фосфата Саз(РО4)2 кальций входит в состав апатитов и фосфоритов. Электронное строение внешнего слоя - us2. Валентность всегда постоянна и равна П. Степени окисления: 0, +2.
Медико-биологическое значение
Кальций входит в состав костей. При его недостатке происходит нарушение роста, искривление костей скелета. Кальций улучшает свертываемость крови, снимает спазмы сосудов. Хлорид кальция применяется для лечения неврозов, а также как противоаллергический, противоотечный, противовоспалительный препарат. Хлорная известь - СаОСl2 - дезинфицирующее средство. Сульфат кальция применяется в гипсовых повязках. Магний входит в состав хлорофилла, активирует ферменты. Сульфат магния уменьшает спазмы сосудов, применяется как слабительное. Растворимые соли бария токсичны, однако, сульфат бария используется в рентгеноскопии.
КАЛЬЦИЙ Электронное строение атома: Is22s22p63s23p64sv2. Валентность II. Степени окисления: 0, +2.
Простое вещество
Физические свойства Серебристо-белый, довольно твердый, легкий металл.
Получение
Электролизом расплавов солей (6 ч. СаСl2 и 1 ч. CaF2) последний добавляется для понижения температуры плавления хлорида кальция): CaCI2-эл. ток->Ca0+Cl20
Химические свойства
Сильный восстановитель. Во всех реакциях легко отдает валентные электроны и превращается в положительно заряженный катион.
I. Взаимодействие с простыми веществами.
1) При обычных условиях - с хлором, кислородом:
Са + Сl2 --> СаСl2 ; 2Са + О2 ->2СаО
2) При нагревании - с некоторыми неметаллами:
Са + S -> CaS ; ЗСа +N2 -> Ca3N2
Са + 2С --> СаС2 ; Са + Н2 --> СаН2
II. Взаимодействие со сложными веществами.
1)С водой:
Са + 2Н2О -> Са(ОН)2 + Н2
2) С кислотами (при взаимодействии с кислотами-" неокислителями" вытесняет водород из кислот, а с кислотами-" окислителями" - образуются продукты восстановления серы и азота):
Са+Н2SО4(разб.) -" CaSO4 + Н2
4Са + 5Н2SО4(конц.) ~> 4CaSO4 + H2S+ 4Н20
4Са + 10НNO3(разб) -> 4Ca(NO3)2 + NH4NОз +ЗН2О
4Са + 10НNОз(конц.) ~> 4Ca(NO3)2 + N2O +5Н20
3) С оксидами (при нагревании):
V2O5 + 5Са2V + 5СаО
Соединения кальция
СаО - оксид кальция(Н), негашеная известь
Получение
1) Взаимодействие с кислородом (см. свойства Са).
2) Термическое разложение карбоната кальция:
СаСОз t -> СаО + СО2
Химические свойства
СаО - типичный основной оксид, взаимодействует с водой, кислотами и кислотными оксидами:
СаО + Н2ОСа(ОН)2
СаО + 2НС1 -> СаСl2 +Н2О; СаО + N2O5 -> Са(NО3)2
Са(ОН): - гидроксид кальция(П), гашеная известь
Получение
Взаимодействием оксида кальция с водой (см. выше).
Химические свойства
1) Са(ОН)2 - растворимое основание, его раствор в воде называется известковой водой.
Диссоциация: Са(ОН)2 Са2+ +2ОН-
2) Реакции с кислотами, кислотными оксидами и солями:
а) Са(ОН)2 + H2SO4 -> CaSO4 + Н20
б) Са(ОН)2 + СО2 -> СаСОзv + Н2О (раствор мутнеет),
[осадок исчезает при дальнейшем пропускании углекислого газа:
СаСОз + СО2 + Н2О -> Са(НСО3)2 ]
в) Са(ОН)2 + Na2CO3 -> СаСО3v + 2NaOH
Гидрит кальция CaH2 и карбит кальция CaC2
Получение
Взаимодействие кальция с водородом и углеродом (см. выше). Карбид кальция, кроме того, получают взаимодействием оксида кальция с углеродом при нагревании:
СаО+ЗС t -> СаС2 + СО
Химические свойства
Наиболее важным является взаимодействие с водой:
СаН2 + 2Н2О -> Са(ОН)2+ 2Н2
СаС2 + 2Н2О -" С2Н2 + Са(ОН)2