Билет № 19
1. Кальций: положение этого химического элемента в периодической системе, строение его атома, физические свойства. Химические свойства кальция: взаимодействие с кислородом, водой, кислотами
Положение в периодической системе: кальций находится в 4 периоде, II группе, главной (А) подгруппе.
Атомный номер кальция 20, следовательно, заряд ядра атома равен +20, число электронов 20. Четыре электронных уровня, на внешнем уровне 2 электрона.
Схема расположения электронов по уровням:
20Ca ) ) ) )
2 8 8 2
Ядро атома кальция 40Ca содержит 20 протонов (равно заряду ядра) и 20 нейтронов (атомная масса минус число протонов: 40 − 20 = 20).
Простое вещество кальций — белый металл, легкий, более твердый по сравнению со щелочными металлами (всё же режется ножом).
Кальций относится к щелочноземельным металлам, отличающимся химической активностью. Кальций хранят под слоем керосина, т. к. на воздухе он быстро покрывается слоем оксида. При нагревании горит:
2Ca + O2 = 2CaO
Кальций вытесняет из воды водород. Если поместить кусочек кальция в воду, он тонет, но вскоре всплывает из-за образовавшихся на нём пузырьков водорода:
Ca + 2HOH = Ca(OH)2↓ + H2↑
(раствор мутнеет из-за выпадающего осадка гидроксида кальция)
Кальций реагирует с кислотами, например, с соляной кислотой с образованием хлорида кальция:
Ca + 2HCl = CaCl2 + H2↑
Кальций широко распространен в земной коре. Карбонаты кальция (мел, гипс, известняк), сульфат кальция (гипс, алебастр), гидроксид кальция (гашеная известь) широко применяются в строительстве. Фосфаты кальция (фосфориты) используются в качестве фосфорных удобрений.
Карбонат и фосфат кальция входят в состав костей человека, придавая им твердость.
2. Задача. Вычисление количества вещества продукта реакции, если известна масса одного из исходных веществ.
Пример:
Сколько моль хлорида цинка можно получить, имея 365 г соляной кислоты?
Решение:
- Записываем уравнение реакции.
- Записываем над уравнением реакции имеющиеся данные, а под уравнением — массу и число моль согласно уравнению (равно коэффициенту перед веществом):
10 моль x моль
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑
2 моль 1 моль
Количество вещества соляной кислоты по условию задачи находим так:
M (HCl) = 1 + 35,5 = 36,5 (г/моль)
n = m / M = 365 г : 36,5 г/моль = 10 моль - Составляем пропорцию:
10 моль — х моль
2 моль — 1 моль - Находим x:
x = 10 моль • 1 моль / 2 моль = 5 моль
Ответ: 5 моль.