Інші завдання дивись тут...

Вправа 476 Схарактеризуйте електронну будову атомів Кальцію.

Електронна формула атома Кальцію 1s22s22p63s23p64s2

У атома Кальцію є 20 електронів, які перебувають на чотирьох енергетичних рівнях, на зовнішньому енергетичному рівні міститься два s-електрони, він може тільки віддавати електрони, тому стабільний ступінь окиснення Кальцію у сполуках є +2

 

Вправа 477 Схарактеризуйте поширеність Магнію і Кальцію в природі та їх біологічне значення. Ці метали настільки активні, що трапляються в природі винятково у вигляді сполук. У земній корі вміст Кальцію становить 3,38%, а Магнію — 2,35 % (відповідно третє і шосте місця серед металічних елементів), в морській воді: йонів Магнію — 0,14 %, Кальцію — 0,05 % (відповідно, друге і третє місця серед металічних елементів).

Магній і Кальцій — важливі біогенні макроелементи. Магній — необхідний живим організмам для синтезу білків і АТФ у клітинах. Разом із Кальцієм він бере участь у передачі нервових імпульсів та скороченні м’язів. Йони Кальцію беруть участь у процесах зсідання крові, секреції деяких гормонів. Кальцій необхідний для розвитку та функціонування опорно-рухового апарату (кісток) і зубів

 

Вправа 478 Схарактеризуйте фізичні та хімічні властивості кальцій гідроксиду. Кальцій гідроксид - білий порошок, малорозчинний у воді, причому, на відміну від багатьох твердих речовин, із підвищенням температури його розчинність знижується, за нагрівання плавиться (tпл.=512°С), а за трохи вищої температури (580°С) — розкладається

Кальцій гідроксид виявляє всі хімічні властивості лугів і взаємодіє з кислотними оксидами з утворенням середніх солей, з кислотами, з кислими солями, з розчинними солями (за умови утворення осаду), з амфотерними оксидами та гідроксидами, розкладається при нагріванні

 

Вправа 479 Що називають жорсткістю води? Природна властивість води, зумовлена наявністю в ній розчинних солей Кальцію і Магнію

Які існують види жорсткості води та способи її усунення? Розрізняють постійну й тимчасову жорсткість води.

Тимчасову (або карбонатну) жорсткість води можна усунути:

 кип’ятінням:

Mg(HCO3)2 -> MgCO3↓ + CO2↑ + H2O

Сa(HCO3)2 -> CaCO3↓ + CO2↑ + H2O 

 додаванням до води невеликої кількості гашеного вапна Сa(OH)2:

Mg(HCO3)2 + Сa(OH)2 = MgCO3↓ + CaCO3 + 2H2O

Ca(HCO3)2 + Сa(OH)2 = 2CaCO3↓ + 2H2O

 додаванням до води кальцинованої соди Na2CO3:

Mg(HCO3)2 + Na2CO3 = MgCO3↓ + 2NaHCO3

Ca(HCO3)2 + Na2CO3 = CaCO3↓ + 2NaHCO3

Постійну жорсткість води можна усунути:

 додаванням до води кальцинованої соди Na2CO3:

MgSO4 + Na2CO3 = MgCO3↓ + Na2SO4

CaSO4 + Na2CO3 = CaCO3↓ + Na2SO4

MgCl2 + Na2CO3 = MgCO3↓ + 2NaCl

CaCl2 + Na2CO3 = CaCO3↓ + 2NaCl

 пропусканням крізь йонообмінні смоли.

 

Вправа 480 Схарактеризуйте негативні наслідки використання жорсткої води в побуті та промисловості.  Спричиняє утворення вапняного нальоту в трубах із гарячою водою, у котлах ТЕЦ та побутових водонагрівних приладах, який перешкоджає нормальному теплообміну, що спричиняє надмірну витрату палива, пошкодження труб, плавлення чайників тощо. Жорстка вода також не придатна для проведення багатьох технологічних процесів у промисловості.

 

Вправа 481 Порівняйте фізичні властивості натрій гідроксиду та кальцій гідроксиду. Натрій гідроксид   являє собою білі легкоплавкі лусочки, що «розтікаються» на повітрі внаслідок гігроскопічності, розчинний у воді. Кальцій гідроксид  білий порошок, малорозчинний у воді. 

 

Вправа 482 Складіть рівняння чотирьох принципово різних реакцій, у яких атоми Кальцію перетворюються на йони Ca2+.

2Сa + O2 = 2CaO (оксид)

Ca + Cr2O3 = 2Cr + 3CaO

Ca + 2H2SO4 (конц.) = CaSO4 + SO2↑ + 2H2O

Ca + H2O = Ca(OH)2 + H2

 

Вправа 483 Наведіть рівняння реакцій, у яких:

а) Кальцій окиснюється

Ca + H2O = Ca(OH)2 + H2 

б) Кальцій відновлюється

-

в) ступінь окиснення Кальцію не змінюється

CaO + H2O = Ca(OH)2 

 

Вправа 484 Доповніть йонно-молекулярні рівняння. Складіть для них молекулярні рівняння реакцій.

а) Ca2+  +  CO32− → CaCO3;

Ca(OH)2 + Na2CO3 = CaCO3 + 2NaOH

б) MgCO3  +  … → Mg2+  +  …

   MgCO3 + H2O + CO2 → Mg2+ + 2HCO3-

   MgCO3 + H2O + CO2 = Mg(HCO3)2

 

Вправа 485 Як ви вважаєте, чому кальцій практично не взаємодіє з розчином солі сульфатної кислоти, проте досить активно реагує з водою? Метал кальцій не витісняє інші метали з розчинів солей, оскільки він настільки активний, що за звичайних умов взаємодіє не з розчиненою сіллю, а з водою, у якій ця сіль розчинена

 

Вправа 486 У певного зразка води жорсткість зумовлена наявністю кальцій хлориду в кількості 0,05 ммоль в 1 л води. Обчисліть масу натрій карбонату, необхідну для видалення всього кальцій хлориду в такій воді масою 10 тонн.

Відомо: m(H2O)=10 т=10000 кг, n(CaCl2)=0,05 ммоль на 1 л

Знайти: m(Na2CO3)-?

Розв'язування

V(H2O)=m(H2O):ρ(H2O)=10000 кг : 1000 кг/м3=10 м3=10000 л

n(CaCl2)=0,05 ммоль10000 л=500 ммоль=0,5 моль

Запишемо рівняння реакції:

CaCl2 + Na2CO3 = CaCO3↓ + 2NaCl

За рівнянням реакції n(CaCl2):n(Na2CO3)=1:1, тому

n(Na2CO3)=n(CaCl2)=0,5 моль

M(Na2CO3)=106 г/моль

m(Na2CO3)=n(Na2CO3)M(Na2CO3)=0,5 моль106 г/моль=53 г

Відповідь: 53 г 

 

Вправа 487 Певний зразок води містить 0,4 ммоль магній гідрогенкарбонату в 1 л води. Обчисліть масу осаду, що утвориться під час кип’ятіння такої води масою 2 кг.

Відомо: m(H2O)=2 кг, n(Mg(HCO3)2)=0,4 ммоль на 1 л

Знайти: m(Na2CO3)-?

Розв'язування

V(H2O)=m(H2O):ρ(H2O)=2 кг:1000 кг/м3=0,002 м3=2 л

n(Mg(HCO3)2)=0,4 ммоль2 л=0,8 ммоль=0,0008 моль

Запишемо рівняння реакції:

Mg(HCO3)2 -> MgCO3↓ + CO2↑ + H2O

За рівнянням реакції n(Mg(HCO3)2):n(MgCO3)=1:1, тому

n(MgCO3)=n(Mg(HCO3)2)=0,0008 моль

M(MgCO3)=84 г/моль

m(MgCO3)=n(MgCO3)M(MgCO3)=0,0008 моль84 г/моль=0,0672 г

Відповідь: 0,0672 г 

 

Вправа 488 Чи можна приготувати розчин у воді: 

а) кальцій оксиду; Можна, процес гашення вапна 

б) кальцій гідроксиду; Можна, гашене вапно, змулене у воді - вапняне молоко

в) кальцій карбіду; Ні, бо при взаємодії з водою, навіть на холоді, кальцій карбід розкладається з бурхливим виділенням ацетилену і великої кількості тепла  

г) кальцій карбонату; Не можна, бо сіль малорозчинна

д) кальцій хлориду; Можна, бо сіль розчинна

е)  кальцій гідрогенкарбонату? Можна, бо сіль розчинна

 

Вправа 489 Які речовини з наведеного переліку можна застосувати для усунення тимчасової жорсткості води? Натрій хлорид, натрій гідроксид, натрій карбонат, хлоридна кислота. Дайте обґрунтовану відповідь, наведіть рівняння відповідних реакцій.

Натрій гідроксид і натрій карбонат можна застосувати для усунення тимчасової жорсткості води, оскільки тільки в цьому випадку повністю осаджуються йони Магнію і Кальцію у вигляді нерозчинних солей:

 натрій гідроксид NaOH:

Mg(HCO3)2 + 2NaOH = MgCO3↓ + Na2CO3 + 2H2O

Ca(HCO3)2 + NaOH = 2CaCO3↓ + Na2CO3 + 2H2O

 натрій карбонат Na2CO3:

Mg(HCO3)2 + Na2CO3 = MgCO3↓ + 2NaHCO3

Ca(HCO3)2 + Na2CO3 = CaCO3↓ + 2NaHCO3

 

Вправа 490 Чому не можна гасити водою палаючий кальцій або магній? Бо магній і кальцій вступають в хімічну реакцію з водою 

 

Вправа 492 Як без використання хімічних реактивів довести, що для певного зразка води характерна тимчасова жорсткість? Кип'ятінням. Утворення накипу свідчить про тимчасову жорсткість води

Інші завдання дивись тут...