Oxyde de calcium (CAO)

Qu'est-ce que l'oxyde de calcium?

Il oxyde de calcium (CAO) est un composé inorganique qui contient du calcium et de l'oxygène sous des formes ioniques (pour ne pas confondre avec le peroxyde de calcium, Cao₂). Mondial connu sous le nom de chaux, un mot qui désigne tous les composés inorganiques qui contient des carbonates, des oxydes et des hydroxydes de calcium, en plus d'autres métaux tels que le silicium, l'aluminium et le fer.

À cet oxyde (ou chaux) se réfèrent également familièrement à vivre ou à la chaux, selon qu'il soit hydraté ou non. La chaux vivante est l'oxyde de calcium, tandis que la chaux est hors de son hydroxyde. À son tour, le calcaire (chaux ou chaux durci) est en fait une roche sédimentaire composée principalement de carbonate de calcium (Caco₃). 

C'est l'une des plus grandes sources naturelles de calcium et constitue la matière première de la production d'oxyde de calcium. Comment cet oxyde est-il produit? Les carbonates sont sensibles à la décomposition thermique; Chauffage carbonates de calcium à des températures supérieures à 825 ºC, entraîner la formation de chaux et le dioxyde de carbone.

La déclaration précédente peut être décrite comme suit: CACO₃(S) → Cao (S) + CO₂(g). Parce que la croûte terrestre est riche en calcaire et en calcite, et dans les océans et les plages, les coquilles de mer (matières premières pour la production d'oxyde de calcium) sont abondantes, l'oxyde de calcium est un réactif relativement bon marché.

Formule

La formule chimique de l'oxyde de calcium est CAO, dans laquelle le calcium est comme l'ion acide (accepteur d'électrons) CA²⁺, et de l'oxygène comme l'ion de base (donneur d'électrons) ou^2--.

Pourquoi le calcium a-t-il une charge +2? Parce que le calcium appartient au groupe 2 du tableau périodique (SR. Scholambara), et n'a que deux électrons de valence disponibles pour la formation de liens, qui donne l'atome d'oxygène.

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Structure d'oxyde de calcium

Structure cristalline de l'oxyde de calcium

La structure cristalline (type de sel de gemm) pour l'oxyde de calcium est représentée dans l'image supérieure. Les sphères rouges volumineuses correspondent aux ions CA²⁺ et des sphères blanches aux ions ou^2-.

Dans cet arrangement cristallin cube, chaque ion ca²⁺ est entouré de six ions ou^2-, Occlured dans les trous octaédriques laissés par de grands ions parmi eux.

Cette structure exprime au maximum le caractère ionique de cet oxyde, bien que la différence remarquable des radios (la sphère rouge soit plus grande que le blanc) lui donne une énergie réticulaire cristalline plus faible par rapport au MGO.

Propriétés d'oxyde de calcium

Apparence d'oxyde de calcium

Physiquement, c'est un solide blanc cristallin, des toilettes et avec de fortes interactions électrostatiques, qui sont responsables de leurs points de fusion élevés (2572 ºC) et de l'ébullition (2850 ºC). De plus, il a un poids moléculaire de 55 958 g / mol et la propriété intéressante d'être thermoluminescent.

Cela signifie qu'un morceau d'oxyde de calcium exposé à une flamme peut briller avec une lumière blanche intense, connue en anglais avec le nom FEUX DE LA RAMPE, ou en espagnol, lumière calcique. Les ions ca²⁺, En contact avec le feu, ils proviennent d'une flamme rougeâtre, comme on peut le voir dans l'image suivante.

Lumière de calcium ou vedette

Solubilité

Le CAO est un oxyde de base qui a une forte affinité pour l'eau, à un tel degré qui absorbe l'humidité (c'est un solide hygroscopique), réagissant immédiatement pour produire une éteinte ou un hydroxyde de calcium:

Cao (s) + h₂Ou (l) => ca (oh)₂(S)

Cette réaction est exothermique (elle abandonne la chaleur) en raison de la formation d'un solide avec des interactions plus fortes et un réseau cristallin plus stable. Cependant, la réaction est réversible si le Ca (OH) est chauffé₂, déshydrater et allumer la chaux; Ensuite, la chaux "Reborn".

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La solution résultante est très basique, et si elle est saturée d'oxyde de calcium, elle atteint un pH de 12,8.

De même, il est soluble dans le glycérol et dans les solutions acides et sucrées. Comme c'est un oxyde de base, il a naturellement des interactions efficaces avec les oxydes acides (SIO₂, Au₂SOIT₃ et la foi₂SOIT₃, par exemple) être soluble dans les phases liquides. D'un autre côté, il est insoluble dans les alcools et les solvants biologiques.

Utilisations / applications

Le Cao a de vastes innombrables utilisations industrielles, ainsi que dans la synthèse de l'acétylène (Chjourch), dans l'extraction des phosphates des eaux usées et dans la réaction avec le dioxyde de soufre des boissons gazeuses.

D'autres utilisations de l'oxyde de calcium sont décrites ci-dessous:

Comme mortier

Si l'oxyde de calcium est mélangé avec du sable (sio₂) et l'eau, les gâteaux avec le sable et réagissent lentement avec l'eau pour former une chaux terne. À son tour, CO₂ De l'air se dissout dans l'eau et réagit avec le sel pour former du carbonate de calcium:

Ca (oh)₂(S) + CO₂(g) => caco₃(s) + h₂Ou (l)

Le caco₃ C'est un composé plus résistant et dur que le CAO, ce qui fait durcir et réparer le mortier (le mélange précédent) et fixer les briques, les blocs ou la céramique entre eux ou à la surface souhaitée.

Dans la production de verre

La matière première essentielle de la production de verre est les oxydes de silicium, qui sont mélangés à la chaux, le carbonate de sodium (Na₂CO₃) et d'autres additifs, puis soumis au réchauffement, résultant en un solide vitreux. Ce solide est ensuite chauffé et soufflé sur toutes les figures.

Dans l'exploitation minière

La chaux terne occupe un volume plus élevé que le citron vert vivant en raison des interactions par les ponts d'hydrogène (O-H-O). Cette propriété est exploitée pour briser les rochers de ses considérations.

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Ceci est réalisé en les remplissant d'un mélange compact de chaux et d'eau, qui est scellé pour concentrer sa chaleur et sa puissance expansive dans la roche.

En tant qu'agent de dissolvant silicates

Le CAO fusionne avec les silicates pour former un liquide coalescent, qui est ensuite extrait de la matière première d'un certain produit.

Par exemple, les minéraux de fer sont la matière première de la production de fer métallique et d'acier. Ces minéraux contiennent des silicates, qui sont des impuretés indésirables pour le processus et sont éliminées par la méthode récemment décrite.

Nanoparticules d'oxyde de calcium

L'oxyde de calcium peut être synthétisé sous forme de nanoparticules, variant les concentrations de nitrate de calcium (CA (non₃)₂) et l'hydroxyde de sodium (NaOH) en solution.

Ces particules sont sphériques, basiques (ainsi que la solide à l'échelle macro) et ont beaucoup de surface. Par conséquent, ces propriétés bénéficient aux processus catalytiques. Qui? Les enquêtes répondent actuellement à cette question.

Ces nanoparticules ont été utilisées pour synthétiser des composés organiques substitués - dérivés de la pyridine - dans la formulation de nouveaux médicaments pour effectuer des transformations chimiques telles que la photosynthèse artificielle, pour la purification de l'eau à partir de métaux lourds et nocifs et en tant qu'agents photocatalytiques.

Les nanoparticules peuvent être synthétisées sur un soutien biologique, comme la papaye et les feuilles de thé vert, pour leur donner une utilisation comme agent antibactérien.

Les références

1. Scifun.org. (2018). Chaux: oxyde de calcium. Récupéré de: Scifun.org.
2. Wikipédia. (2018). Oxyde de calcium. Récupéré de: dans.Wikipédia.org
3. Se publier. (2018). Oxyde de calcium. Récupéré de: pubchem.NCBI.NLM.NIH.Gouvernement
4. Fhiver & Atkins. (2008). Chimie inorganique. Dans Les éléments du groupe 2. (quatrième édition., p. 280). Mc Graw Hill.