підвищенням концентрації СО 2 у газовій фазі і в розчині повинна зростати і концентрація Ca (HCO 3 ) 2 відповідає рівноваги розчину з твердим СаСО 3 . Це збільшення кількості Ca (HCO 3 ) 2 відбувається за рахунок зменшення кількості СаСО 3 . таким чином, підвищення концентрації СО 2 в розчині викликає перехід відповідної кількості карбонату кальцію в гідрокарбонат, що супроводжується зниженням концентрації СО 2 до рівноважної. Тому СО 2 , надлишкова по відношенню до рівноважної, носить назву агресивної двоокису вуглецю. Якщо така підвищена концентрація СО 2 у воді підтримується за рахунок надходження з поза, то вода стає агресивною по відношенню до карбонату кальцію.
У протилежному випадку при зниженні тиску СО 2 над розчином, гідрокарбонат кальцію розкладається з виділенням в осад СаСО 3 . У природних умов процес відбувається коли глибинні води, насичені двоокисом вуглецю під тиском, виходять на поверхню.
При підвищенні температури рівновага реакції зміщується вліво. При кип'ятінні водяного розчину, що містить гідрокарбонат, розкладається з утворенням осаду СаСО 3 .
Важливим технічним продуктом є карбід кальцію Сас 2 . Карбід отримують з вапна та вугілля в потужних електричних печах при 1900-1980 В° С на основі реакції
СаО + 3С = Сас 2 + СО - 111ккал
Процес супроводжується поглинанням значної кількості теплоти. Хімічно чистий карбід являє собою безбарвні кристали; технічний продукт залежно від кількості та характеру домішок має забарвлення від світло-сірого до чорної. У числі домішок часто містяться шкідливі і небезпечні сульфіди, фосфіди кальцію та інших металів. Карбід кальцію служить вихідною речовиною для одержання ацетилену по реакції
Сас 2 + 2Н 2 О = Са (ОН) 2 + С 2 Н 2
Домішки сульфідів арсенидів і фосфидов кальцію при взаємодії з водою утворюють H 2 S, AsH 3 , PH 3, присутність яких у ацетилені небажано через їх отруйності різкого запаху і схильності до самозаймання (PH 3 ). Чистий ацетилен запаху не має. Карбід кальцію у великих кількостях витрачається на отримання ацетилену, який застосовується для різання і зварювання металів і в якості вихідного матеріалу для промислового синтезу.
Контрольні запитання
1. Чому лужні метали нестійкі на повітрі і у водних розчинах?
2. Напишіть електронні формули Na, Ba 2 + .
3. Зобразіть схематично структуру пероксиду натрію.
4. Як змінюються радіуси і потенціали іонізації атомів лужних металів із зростанням порядкового номери елементів? Дати пояснення спостерігається закономірностям на основі електронної будови атомів.
5. Чим пояснити різну послідовність розташування лужних металів в ряду напруг і періодичній системі?
6. Чи можна отримати лужні метали електролізом? Відповідь поясніть. Наведіть приклади рівнянь електродних реакцій отримання лужного металу.
7. Чому лужноземельні метали нестійкі на повітрі, а берилій і магній досить стійкі?
8. У чому відмінність оксидів берилію і оксидів інших елементів II групи головної підгрупи? Як змінюються відновні властивості елементів II групи головної підгрупи по мірі зростання порядкового номера елемента і чому?
9. Як і чому змінюються основні властивості в ряду LiOH-CsOH?
10. Написати рівняння реакцій отримання карбонату натрію: а) силікату натрію, б) ацетату натрію; в) нітрату натрію; г) гідросульфату натрію; д) сульфіту натрію.
11. Закінчити рівняння реакцій:
12. а) Na 2 O 2 + KI + H 2 SO 4 В® б) Li 3 N + H 2 O В® в) К + O 2 (надлишок) В® г) KNO 3 нагрівання В®
1.3 р-елементи - метали
Алюміній
Алюміній - Основний представник металів головної підгрупи III групи періодичної системи хімічних елементів Д. І. Менделєєва. Атомний номер 13, відносна атомна маса 26,98154. У алюмінію єдиний стійкий ізотоп 27 А1. Властивості аналогів алюмінію-галію, індію і талія в чому нагадують властивості алюмінію. Цьому причина - однакову будову зовнішнього електронного шару елементів s 2 p 1 , внаслідок якого всі вони проявляють ступінь окислення +3. Інші ступеня окислення нехарактерні, за винятком з'єднань одновалентного талію, за властивостями близьким до з'єднань елементів I групи. У зв'язку з цим будуть розглянуті характеристики тільки одного елемента-алюмінію та його сполук.
Алюміній - Сріблясто-білий легкий метал, р - 2,699 в/см 3 , Т пл. = 660,24...
