KALTSYUM OKSIDO (CAO): ISTRAKTURA, MGA KATANGIAN AT GAMIT - CHEMISTRY - 2025

Ang kaltsyum oksido (Cao) ay isang tulagay tambalan na naglalaman ng kaltsyum at oxygen sa ionic form (hindi na nalilito na may kaltsyum peroxide Cao ₂ ). Sa buong mundo ito ay kilala bilang dayap, isang salita na nagtatalaga ng anumang inorganic compound na naglalaman ng calcium carbonates, oxides at hydroxides, bilang karagdagan sa iba pang mga metal tulad ng silikon, aluminyo at bakal.

Ang oxide (o dayap na ito) ay kolektibong tinukoy din bilang quicklime o slaked dayap, depende sa kung ito ay hydrated. Ang quicklime ay calcium oxide, habang ang slaked dayap ay ang hydroxide. Kaugnay nito, ang apog (apog o matigas na dayap) ay talagang isang sedimentary na bato na binubuo pangunahin ng calcium carbonate (CaCO ₃ ).

Ito ay isa sa pinakamalaking likas na mapagkukunan ng kaltsyum at bumubuo ng hilaw na materyal para sa paggawa ng calcium oxide. Paano ginawa ang kalawang na ito? Carbonates ay madaling kapitan ng thermal agnas; ang pag-init ng calcium carbonates sa mga temperatura na mas mataas kaysa sa 825 ºC, humantong sa pagbuo ng dayap at carbon dioxide.

Ang pahayag sa itaas ay maaaring inilarawan tulad nito: CaCO ₃ (s) → CaO (s) + CO ₂ (g). Sapagkat ang crust ng lupa ay mayaman sa apog at kalabasa, at ang mga karagatan (mga hilaw na materyales para sa paggawa ng calcium oxide) ay sagana sa mga karagatan at baybayin, ang calcium oxide ay medyo murang reagent.

Pormula

Ang formula ng kemikal ng calcium oxide ay CaO, kung saan ang calcium ion ay tulad ng acid (electron acceptor) Ca ²⁺ , at oxygen bilang pangunahing ion (electron donor) O ^2- .

Bakit sinisingil +2 ang calcium? Sapagkat ang calcium ay kabilang sa pangkat 2 ng pana-panahong talahanayan (G. Becambara), at mayroon lamang itong dalawang valence electrons na magagamit para sa pagbuo ng mga bono, na nagbibigay ng hanggang sa oxygen atom.

Istraktura

Sa itaas na imahe ang istraktura ng mala-kristal (uri ng asin na gem) para sa calcium oxide ay kinakatawan. Ang napakalaking pulang spheres ay tumutugma sa Ca ²⁺ ion at ang mga puting spheres sa O ^2- ion .

Sa ganitong kubiko na pag-aayos ng kristal, ang bawat Ca ^{2+ na} ion ay napapalibutan ng anim na O ^2- ion , na napunta sa mga butas ng octahedral na iniiwan ang malalaking mga ion sa pagitan nila.

Ang istraktura na ito ay nagpapahayag ng ionic character ng oxide na ito sa pinakamataas, kahit na ang pambihirang pagkakaiba sa radii (ang pulang globo ay mas malaki kaysa sa puti) ay nagbibigay ito ng isang mas mahina na crystalline lattice enerhiya kung ihahambing sa MgO.

Ari-arian

Pisikal, ito ay isang puting mala-kristal, walang amoy solid na may malakas na pakikipag-ugnay ng electrostatic, na responsable para sa mataas na mga natutunaw na puntos (2572 ºC) at mga punto ng kumukulo (2850 ºC). Bukod dito, mayroon itong isang molekular na bigat ng 55.958 g / mol at ang kawili-wiling pag-aari ng pagiging thermoluminescent.

Nangangahulugan ito na ang isang piraso ng calcium oxide na nakalantad sa isang siga ay maaaring mamula gamit ang isang matinding puting ilaw, na kilala sa Ingles bilang limelight, o sa Espanyol, light calcium. Ang Ca ²⁺ ion , na nakikipag-ugnay sa apoy, ay nagmula ng isang mapula-pula na siga, tulad ng makikita sa sumusunod na imahe.

Limelight o limelight

Solubility

Ang CaO ay isang pangunahing oxide na may isang malakas na pagkakaugnay sa tubig, sa isang lawak na nasisipsip nito ang kahalumigmigan (ito ay isang hygroscopic solid), na tumutugon kaagad upang makagawa ng slaked dayap o calcium hydroxide:

CaO (s) + H ₂ O (l) => Ca (OH) ₂ (s)

Ang reaksyon na ito ay exothermic (nagbibigay ng init) dahil sa pagbuo ng isang solid na may mas malakas na pakikipag-ugnayan at isang mas matatag na lattice ng kristal. Gayunpaman, ang reaksyon ay maaaring baligtarin kung ang Ca (OH) ₂ ay pinainit , pinatuyo ito at binabalewala ang slaked dayap; pagkatapos, ang kalamansi ay "muling ipinanganak".

Ang nagresultang solusyon ay napaka-basic, at kung ito ay puspos na may calcium oxide umabot ito sa isang pH na 12.8.

Gayundin, natutunaw ito sa gliserol at sa mga solusyon sa acid at asukal. Dahil ito ay isang pangunahing oxide, natural na may mabisang pakikipag-ugnayan sa acidic oxides (SiO ₂ , Al ₂ O ₃ at Fe ₂ O ₃ , halimbawa), na natutunaw sa kanilang mga likido na phase. Sa kabilang banda, ito ay hindi matutunaw sa mga alkohol at mga organikong solvent.

Aplikasyon

Ang CaO ay may malawak na kawalang-hanggan ng mga pang-industriya na paggamit, pati na rin sa synthesis ng acetylene (CH≡CH), sa pagkuha ng mga pospeyt mula sa wastewater at sa reaksyon na may asupre dioxide mula sa masasayang basura.

Ang iba pang mga gamit para sa calcium oxide ay inilarawan sa ibaba:

Bilang mortar

Kung ang calcium oxide ay naghahalo sa buhangin (SiO ₂ ) at tubig, ito ay cake na may buhangin at gumanti nang marahan ng tubig upang mabuo ang slaked dayap. Kaugnay nito, ang CO _{2 sa} hangin ay natunaw sa tubig at tumugon sa slaked salt upang mabuo ang calcium carbonate:

Ca (OH) ₂ (s) + CO ₂ (g) => CaCO ₃ (s) + H ₂ O (l)

Ang CaCO ₃ ay isang mas lumalaban at mas mahirap na tambalan kaysa sa CaO, na nagdudulot ng mortar (ang dating pinaghalong) upang patigasin at ayusin ang mga brick, bloke o keramika sa pagitan nila o sa nais na ibabaw.

Sa paggawa ng salamin

Ang mahahalagang hilaw na materyal para sa paggawa ng mga baso ay mga silikon na oksido, na halo-halong may dayap, sodium carbonate (Na ₂ CO ₃ ) at iba pang mga additives, upang pagkatapos ay mapailalim sa pag-init, na nagreresulta sa isang glassy solid. Ang solidong ito ay kasunod na pinainit at pinutok sa anumang mga numero.

Sa pagmimina

Ang slaked dayap ay sumasakop sa isang mas malaking dami kaysa sa quicklime dahil sa mga pakikipag-ugnay sa hydrogen (OHO). Ang ari-arian na ito ay ginagamit upang masira ang mga bato mula sa loob.

Nakamit ito sa pamamagitan ng pagpuno sa kanila ng isang compact na halo ng dayap at tubig, na kung saan ay selyadong upang ituon ang init at malawak na kapangyarihan sa loob ng bato.

Bilang isang silicate agent aalis

Ang caO fuse na may silicates upang makabuo ng isang coalescent liquid, na pagkatapos ay nakuha mula sa hilaw na materyal ng isang tiyak na produkto.

Halimbawa, ang mga iron ores ay ang hilaw na materyal para sa paggawa ng metal at bakal. Ang mga mineral na ito ay naglalaman ng mga silicates, na hindi kanais-nais na mga impurities para sa proseso at tinanggal ng pamamaraan na inilarawan lamang.

Kaltsyum oksido nanoparticles

Ang kaltsyum oksido ay maaaring synthesized bilang nanoparticle, na nag-iiba-iba ng mga konsentrasyon ng calcium nitrate (Ca (NO ₃ ) ₂ ) at sodium hydroxide (NaOH) sa solusyon.

Ang mga particle na ito ay spherical, basic (tulad ng solidong macro-scale) at maraming lugar sa ibabaw. Dahil dito, nakikinabang ang mga katangian na ito sa mga proseso ng catalytic. Alin? Kasalukuyang sinasagot ng pananaliksik ang tanong na iyon.

Ang mga nanoparticle na ito ay ginamit upang synthesize ang mga substituted na organikong compound - tulad ng mga derivatives ng pyridines - sa pagbubuo ng mga bagong gamot upang magsagawa ng mga pagbabago sa kemikal tulad ng artipisyal na potosintesis, para sa paglilinis ng tubig mula sa mabigat at nakakapinsalang mga metal, at bilang mga ahente ng photocatalytic.

Ang nanoparticle ay maaaring synthesized sa isang biological na suporta, tulad ng papaya at berdeng tsaa dahon, upang magamit bilang isang ahente ng antibacterial.

Mga Sanggunian

1. scifun.org. (2018). Lime: calcium oxide. Nakuha noong Marso 30, 2018, mula sa: scifun.org.
2. Wikipedia. (2018). Kaltsyum oksido. Nakuha noong Marso 30, 2018, mula sa: en.wikipedia.org
3. Ashwini Anantharaman et al. (2016). Green Synthesis ng Calcium Oxide Nanoparticles at ang mga Aplikasyon nito. Int. Journal of Engineering Research at Application. ISSN: 2248-9622, Tomo 6, Isyu 10, (Bahagi -1), pp.27-31.
4. J. Safaei-Ghomi et al. (2013). Ang pagkalkula ng calcium ng oxide nanoparticle ng isang hakbang na multicomponent synthesis ng lubos na nahalili na mga pyridines sa may tubig na etanol media Scientia Iranica, Mga Transaksyon C: Chemistry at Chemical Engineering 20 549-554.
5. PubChem. (2018). Kaltsyum Oxide. Nakuha noong Marso 30, 2018, mula sa: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
6. Shiver & Atkins. (2008). Diorganikong kimika. Sa mga elemento ng pangkat 2. (ika-apat na edisyon., P. 280). Mc Graw Hill.