化学性质
碱性
氢氧化钙是强碱,对皮肤、织物有腐蚀作用。但因其溶解度不大,所以危害程度不如氢氧化钠等强碱大。
注意:氢氧化钙在中学阶段被认为是强碱,而实际上其在水中不能完全电离,因此在大学教材中被认为是中强碱。[1]
形成分解
氧化钙和水反应会生成氢氧化钙:
而氢氧化钙与二氧化碳混合后形成碳酸钙,加热到约500度又会发生分解:
氢氧化钙和二氧化碳反应
氢氧化钙和二氧化碳反应(2张)
和非金属氧化物的反应
氢氧化钙溶解度曲线
氢氧化钙溶解度曲线
氢氧化钙暴露在空气中会和空气中的二氧化碳发生反应(可以用于检验二氧化碳),也可与二氧化硫、二氧化硅等发生反应。因此氢氧化钙和其溶液必须密封以防变质,且要用橡胶塞封口。
氢氧化钙,化学式为Ca(OH)2。疏松的白色粉末,在580℃时失水成为氧化钙。氢氧化钙微溶于水,具有较强的碱性;氢氧化钙的溶解度在20℃时为0.166克/100克水,随着温度升高而减小,100℃时为0.08克/100克水;能吸收空气中二氧化碳生成碳酸钙沉淀。溶于酸、铵盐、甘油,微溶于水,不溶于醇,对皮肤、织物有腐蚀作用。工业品氢氧化钙称熟石灰或消石灰,其澄清的水溶液称石灰水;与水组成的乳状悬浮液称石灰乳。由于它的价格低,在需要氢氧根离子时都使用它。可用于制造漂白粉和建筑材料灰泥,或水的软化。
复分解反应
氢氧化钙能和酸等发生中和反应:
能和某些盐发生复分解反应生成沉淀:
(碳酸氢钠过量)
(氢氧化钙过量)
溶解解析
对氢氧化钙的溶解度随着温度升高而降低的问题,主流的解释是,氢氧化钙有两种水合物〔Ca(OH)?·2H?O和2Ca(OH)?·H?O〕。这两种水合物的溶解度较大,无水氢氧化钙的溶解度很小。随着温度的升高,这些结晶水合物逐渐变为无水氢氧化钙,所以,氢氧化钙的溶解度就随着温度的升高而减小。
系统解释氢氧化钙的溶解度将在很大程度上超出初中课程的知识范围。离子化合物的溶解可大致分为两个过程。首先固体离子化合物与水亲和发生溶剂化作用(可简单的认为离子化合物先以“分子”的形式进入溶剂中),然后这些已进入溶剂的“分子”发生电离作用形成离子。
过程1(即电离过程)只能是一个吸热过程(可从系统的电势能的角度分析而知)。而过程2(即溶剂化过程)的热效应却不一定。
我们以固体Ca(OH)?溶于水为例。溶解前的体系是氢氧化钙固体和纯水。
对于过程2:Ca(OH)?(固体)+nH?O → Ca(OH)?.nH?O(溶液)的热效应主要取决于氢氧化钙是否与水作用形成配合物即Ca(OH)?.nH?O的形式(n的值取决于钙元素的空电子轨道数目和其他外部条件如温度条件等)。事实上氢氧化钙是能和水形成配和物的。而形成配合物的过程是一个放热过程。形成的配合可以发生过程2(即电离过程):
Ca(OH)?.nH?O → Ca(H?O)n2++ 2OH-
由于钙元素与水分子的配合过程的放热效应很大,它包含于过程1中,超过了过程1与过程2中其它有热效应的过程的影响,故氢氧化钙的溶解过程总的热效应是放热。温度升高将会使溶解平衡过程向相反方向移动,故而氢氧化钙的溶解度随温度升高而减小。体系在溶解前后总的能量比较是溶解前大于溶解后。多余的能量以热能的形式放出。
制取:CaO + H2O = Ca(OH)2氧化钙(生石灰)与水反应放热生成氢氧化钙。将石灰石在煅烧成氧化钙后与水消化,生成氢氧化钙料液经净化分离除渣,即为氢氧化钙成品。
Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓ + H2O(经常用于检验二氧化碳,澄清石灰水会变浑浊,当CO2过量时CO2会与CaCO3和H2O继续反应生成Ca(HCO3)2)
Ca(OH)2+ Na2CO3= CaCO3↓ + 2NaOH
2NaHCO3+ Ca(OH)2= CaCO3↓ + Na2CO3+ 2H2O (NaHCO3过量)
NaHCO3+ Ca(OH)2=CaCO3↓ + NaOH + H2O [Ca(OH)2过量]
该反应经常工业制取氢氧化钠。[1]
应用领域