В обычных условиях кальций находится в твердом агрегатном состоянии. Металл плавится при 842 °С. Кальций является хорошим электро- и теплопроводником. При нагревании он переходит сначала в жидкое, а затем в парообразное состояние и теряет металлические свойства. Металл является очень мягким и режется ножом. Кипит при 1484 °С.
Под давлением кальций теряет металлические свойства и к электропроводимости. Но затем металлические свойства восстанавливаются и проявляются свойства сверхпроводника, в несколько раз превышающего по своим показателям остальные элементы.
Кальций долго не удавалось получить без примесей: из-за высокой химической активности этот элемент не встречается в природе в чистом виде. Элемент был открыт в начале XIX века. Кальций как металл впервые синтезировал британский химик Гемфри Дэви. Ученый обнаружил особенности взаимодействия расплавов твердых минералов и солей с электрическим током. В наши дни электролиз солей кальция (смеси хлоридов кальция и калия, смеси фторида и хлорида кальция) остается самым актуальным получения металла. Кальций также извлекают из его оксида с алюминотермии — распространенного в металлургии метода.
Химические свойства
1. Кальций — сильный восстановитель. Поэтому он реагирует почти со всеми неметаллами:
1.1. Кальций взаимодействует с азотом при 200 — 450º С образуя нитрид кальция:
3Ca + N2 = Ca3N2
1.2. Кальций сгорает в кислороде (воздухе) при выше 300º С с образованием оксида кальция:
2Ca + O2 = 2CaO
1.3. Кальций активно реагирует при температуре 200 — 400º С с хлором, бромом и йодом. При этом образуются соответствующие соли:
Ca + Br2 = CaBr2
Ca + Cl2 = CaCl2
Ca + I2 = CaI2
1.4. С водородом кальций реагирует при температуре 500 — 700º C с образованием гидрида кальция:
Ca + H2 = CaH2
1.5. В результате взаимодействия кальция и фтора при комнатной температуре образуется фторид кальция:
Ca + F2 = CaF2
1.6. Кальций взаимодействует с серой при 150º С и образует сульфид кальция:
Ca + S = CaS
1.7. В результате реакции между кальцием и фосфором при 350 — 450º С образуется фосфид кальция:
3Ca + 2P = Ca3P2
1.8. Кальций взаимодействует с углеродом (графитом) при 550º С и образует карбид кальция:
Ca + 2C = CaC2
2. Кальций активно взаимодействует со сложными веществами:
2.1. Кальций при комнатной температуре реагирует с водой. Взаимодействие кальция с водой приводит к образованию гидроксида кальция и газа водорода:
Ca + 2H2O = Ca(OH)2↓ + H2↑,
2.2. Кальций взаимодействует с кислотами:
2.2.1. Кальций реагирует с разбавленной соляной кислотой, при этом образуются хлорид кальция и водород:
Ca + 2HCl = CaCl2 + H2 ↑
2.2.2. Реагируя с разбавленной азотной кислотой кальций образует нитрат кальция, оксид азота (I) и воду:
4Ca + 10HNO3= 4Ca(NO3)2 + N2O↑ + 5H2O,
если азотную кислоту еще больше разбавить, то образуются нитрат кальция, нитрат аммония и вода:
4Ca + 10HNO3 = 4Ca(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O
2.3. Кальций вступает в реакцию с газом аммиаком при 600 — 650º С. В результате данной реакции образуется нитрид кальция и гидрид кальция:
6Ca + 2NH3 = Ca3N2 + 3CaH2,
если аммиак будет жидким, то в результате реакции в присутствии катализатора платины образуется амид кальция и водород:
Ca + 2NH3 = Ca(NH2)2↓ + H2↑
x v₁
C₂H₄ + 3O₂ = 2CO₂ + 2H₂O
50-x v₂
x - объем метана
по уравнениям реакций:
x=v₁/2
50-x=v₂/3
v₁=2x
v₂=150-3x
v₁+v₂=130 л объем кислорода
решаем...
2x + 150 - 3x = 130
x=20
объем метана 20 л