Кальций и его соединения кальций (лат. calcium) широко распространен, в земной коре его содержится примерно 3% по массе. в природе встречается в связанном состоянии, важнейшие соединения - карбонат кальция caco3 (мел, известняк, мрамор), гипс caso4*2h2o, силикаты. кальций - это твердый металл белого цвета, проявляет степень окисления +2. свободный кальций активен. при нагревании легко окисляется кислородом воздуха с образованием оксида: 2ca + o2 = 2cao кальций взаимодействует со всеми неметаллами. с галогенами реакция идет уже на холоде (с иодом только в присутствии влаги): ca+ cl2 = cacl2 при нагревании кальций реагирует с серой, фосфором, углеродом, азотом. карбид кальция является ацетиленидом и при взаимодействии с водой разлагается с выделением ацетилена: cac2 + 2h2o = c2h2 + ca (oh)2 соединяется с водородом, образуя солеобразный гидрид cah2. с холодной водой реагирует довольно медленно, быстрее при нагревании: ca + 2h2o = ca (oh)2 + h2 кальций бурно реагирует с разбавленными кислотами с образованием солей: ca + 2hcl = cacl2 + h2 получают кальций электролизом расплава хлорида кальция либо методом алюмотермии: 3cao + 2al = al2o3 + 3ca соединения кальция используются широко: в строительном деле, производстве удобрений, промышленности. оксид кальция cao - белое тугоплавкое вещество, называется негашеной или жженой известью. оксид кальция бурно реагирует с водой, образуя гидроксид кальция ca (oh)2, также называемый гашеной известью. гидроксид кальция - сильное основание, плохо растворимое в воде. насыщенный водный раствор гидроксида кальция - известковая вода - жадно поглощает углекислый газ: ca (oh)2 + co2 = caco3 + h2o от содержания в воде ионов ca2+ и mg2+ зависит жесткость воды. если концентрация этих ионов велика, вода называется жесткой, если мала - мягкой. существует карбонатная ( иначе временная), и некарбонатная ( иначе постоянная) жесткость. временная жесткость обусловлена присутствием в воде гидрокарбонатов, а постоянная - солей кальция и магния других кислот (хлоридов, сульфатов). при кипячении воды гидрокарбонаты разлагаются, причем выпадает осадок карбоната кальция: ca (hco3)2 = caco3ї + co2 + h2o добавление гидроксида кальция убирает карбонатную жесткость воды, при этом выпадает осадок карбоната: ca (hco3)2 + ca (он) 2 = 2сасо3ї + 2h2o
В результате экспериментов, посвященных изучению строения атома, было установлено, что атом состоит из положительно заряженного ядра и электронной оболочки.
Ядро образовано протонами и нейтронами.
Протон — это частица, имеющая положительный заряд (+1).
Нейтрон — это нейтральная частица, заряд ее равен 0.
Из определений следует, что величина заряда ядра атома равна числу протонов и имеет положительное значение.
Электронная оболочка образована электронами, заряд у которых отрицательный. Число электронов равно числу протонов, поэтому заряд атома в целом равен 0 (т. е. атом электронейтральная частица).
Число протонов, а следовательно, заряд ядра и число электронов численно равны порядковому номеру химического элемента.
Далее следует отметить, что практически вся масса атома сосредоточена в ядре. Это связано с тем, что масса электрона настолько меньше массы протона или нейтрона, что ею пренебрегают (не учитывают).
Электроны двигаются вокруг ядра атома, не беспорядочно, а в зависимости от энергии, которой они обладают, образуя так называемый электронный слой.
На каждом электронном слое может располагаться определенное число электронов: на первом — не больше двух, на втором — не больше восьми, на третьем — не больше восемнадцати.
Число электронных слоев определяется по номеру периода, в котором расположен химический элемент.
Число электронов на последнем (внешнем) слое определяется по номеру группы рассматриваемого элемента.
Так, например, кислород расположен во втором периоде VI группы. Из этого следует, что у него два электронных слоя и на внешнем (втором) расположено шесть электронов.
Электронные слои заполняются у атомов постепенно, по мере увеличения общего числа электронов, которое соответствует порядковому номеру химического элемента. В сумме на первых двух электронных слоях может располагаться не более 10 электронов, т. е. элементом, завершающим второй период, является неон (Ne).
У атомов третьего периода в атоме находится три электронных слоя. Первый и второй электронные слои заполнены электронами до предела. Для первого представителя элементов третьего периода натрия схема расположения электронов в атоме выглядит так:
Из схемы видно, что атом натрия имеет заряд ядра +11. Электронную оболочку атома составляют 11 электронов. На первом электронном слое находится два электрона, на втором — восемь, а на третьем — один электрон. У магния, как элемента II группы этого периода, на внешнем электронном слое находится уже два электрона:
Для остальных элементов периода изменение строения атома происходит аналогично. У каждого последующего элемента, в отличие от предыдущего, заряд ядра больше на одну единицу и на внешнем электронном слое расположено на один электрон больше. Число электронов, располагающихся на внешнем электронном слое, равно номеру группы.
Завершает период аргон. Заряд его ядра +18. Это элемент VIII группы, поэтому на внешнем электронном слое его атома находится восемь электронов:
Далее можно сделать выводы и об изменении свойств элементов в периоде.
Любой период (кроме первого) начинается типичным металлом. В третьем периоде это натрий Na. Далее следует магний Mg, также обладающий ярко выраженными металлическими свойствами. Следующий элемент в периоде — алюминий А1. Это ам-фотерный элемент, проявляющий двойственные свойства (и металлов и неметаллов). Остальные элементы в периоде — неметаллы: кремний Si, фосфор Р, хлор С1. И заканчивается период инертным газом аргоном Аг.
Таким образом, в периоде происходит постепенное ослабление металлических свойств и возрастание свойств неметаллов. Такое изменение свойств объясняется увеличением числа электронов на внешнем электронном слое: от 1 — 2, характерных для металлов, и заканчивая 5 — 8 электронами, соответствующими элементам-неметаллам.
n(CH4) = V/Vm = 6/22,4 = 0,27 моль
из уравнения реакции следует: n(O2) = n(CH4)x2 = 0,27x2 = 0,54 моль
V(O2) = nxVm = 0,54x22,4 = 12 л