Ca
1)Из-за высокой химической активности кальций в свободном виде в природе не встречается.
На долю кальция приходится 3,38 % массы земной коры (5-е место по распространенности (3-е среди металлов) после кислорода, кремния, алюминия и железа). Содержание элемента в морской воде — 400 мг/л[4].
2)Свободный металлический кальций получают электролизом расплава, состоящего из CaCl2 (75—80 %) и KCl или из CaCl2 и CaF2, а также алюминотермическим восстановлением CaO при 1170—1200 °C
4CaO+2Al=CaAl2O4+3Ca
3)Металл кальций существует в двух аллотропных модификациях. До 443 °C устойчив α-Ca с кубической гранецентрированной решеткой (параметр а = 0,558 нм), выше устойчив β-Ca с кубической объемно-центрированной решеткой типа α-Fe (параметр a = 0,448 нм). Стандартная энтальпия Delta H^0 перехода α → β составляет 0,93 кДж/моль.
При постепенном повышении давления начинает проявлять свойства полупроводника, но не становится полупроводником в полном смысле этого слова (металлом уже тоже не является). При дальнейшем повышении давления возвращается в металлическое состояние и начинает проявлять сверхпроводящие свойства (температура сверхпроводимости в шесть раз выше, чем у ртути, и намного превосходит по проводимости все остальные элементы). Уникальное поведение кальция похоже во многом на стронций (то есть параллели в периодической системе сохраняются)
4)1.Взаимодействие с кислородом и серой (при обычных условиях) .
2Са + O2 = 2СаO
Ca + S = CaS
2.Легко реагирует с галогенами.
Са + Cl2 = СаCl2
3.При нагревании реагирует с водородом, азотом, углеродом, кремнием и другими неметаллами.
Ca + H2 = CaH2
3Са+ N2 = Са3N2
Ca + 2C = CaC2
4.Расплавленный кальций может соединяться с другими металлами, образуя интерметаллиды (CaSn3, Ca2Sn).
5.Взаимодействие с водой.
Ca + 2H2O = Ca(OH)2 + H2↑
6.Взаимодействие с кислотами.
В реакциях с хлороводородной и разбавленной серной кислотой выделяется водород:
Са + 2HCl = СаCl2 + H2↑
Разбавленную азотную кислоту восстанавливают до аммиака или нитрата аммония:
4Ca + 10HNO3(разб. ) = 4Ca(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O
Восстанавливает концентрированную серную кислоту до H2S, а концентрированную азотную – до N2O.
7.Взаимодействие с оксидами и солями металлов:
V2O5 + 5Ca = 2V + 5CaO
Объяснение:
Схема коррозии железа в контакте с медью качестве примера электрохимической коррозии в присутствии влаги, воздуха рассмотрим процесс кородування железной конструкции с медными заклепками. Когда такая конструкция покрывается слоем влаги (раствором электролита) , то железные и медные участки ее поверхности образуют гальванические пары. При этом атомы железа как более активного металла переходят в раствор в виде двухвалентных ионов Fe 2 +, а потерянные ими валентные электроны перемещаются на медь и там присоединяются катионами водорода, восстанавливая их до свободного водорода. Процесс кородування железа в контакте с медью схематически можно изобразить следующим уравнениям:
диссоциация воды: Коррозия
потеря атомами железа валентных электронов и переход ионов в раствор: (Металл) второго Fe 2 + (Раствор)
восстановления катионов водорода (на поверхности меди) и выделение свободного водорода: 2Н + +2е -> 2Н ° -> Н 2 ?;
образования дигидроксиду железа: Fe 2 + +2OH - -> Fe (OH) 2;
окисления двухвалентного железа до трехвалентного растворенным кислородом воздуха: 4Fe (OH) 2 + O 2 + 2H 2 O -> 4Fe (OH) 3;
частичная потеря воды тригидроксидом железа и превращения его в гидроксид-оксид железа:
Коррозия В результате этих реакций железо покрывается слоем ржавчины, состоящей главным образом из FeO (OH), а также с гидроксидов железа Fe (OH) 2 и Fe (OH) 3.
Гальванические пары на корродирующей поверхности могут образовываться не только при контакте двух металлов с большими поверхностями, но и при контакте основного металла с нерастворимыми в нем примесями других металлов, которые всегда содержатся в технических металлах. В таких случаях на корродирующей поверхности металла образуется множество небольших по размерам так называемых микро-гальванических пар, работой которых обусловливается электрохимическое кородування основного металла. Как при контакте двух различных металлов (образовании макрогаль-ваничних пар) , так и при наличии в основном металле нерастворимых примесей других металлов (образовании микрогальванических пар) поток электронов (электрического тока) направлен от более активного металла к менее активному. Более активный металл корродирует (разрушается) , а менее активен не корродирует. На нем только возобновляются ионы водорода теми электронами, которые прибывают от атомов активного металла. Скорость электрохимической коррозии тем больше, чем больше образуется на корродирующей поверхности гальванических пар, т. е. чем больше контактов основного металла с другими менее активными металлами или чем больше он загрязнен примесями менее активных металлов. Чем чище металл, тем меньше он подвержен коррозии, а очень чистые металлы почти не коррозируют.
6 лет назад
Комментировать
Реклама
