Ca
Ca
| Khối lượng mol: | 40.078 g/mol |
| Phân tử khối: | 40.078 |
| Số CAS: | 7440-70-2 |
| Trạng thái: | Rắn |
| Màu sắc: | Màu trắng bạc, có ánh kim khi bề mặt còn mới, nhanh chóng bị xỉn màu trong không khí tạo lớp màng oxide màu xám trắng |
| Tính tan: | Phản ứng mãnh liệt với nước tạo thành dung dịch kiềm ít tan Ca(OH)₂ và giải phóng khí H₂ |
| Độ tan: | Phản ứng hóa học với nước (không tồn tại dạng hòa tan vật lý đơn thuần) |
| Độ pH: | Dung dịch sau phản ứng của Ca với nước có pH khoảng 12.0 - 12.5 (bão hòa Ca(OH)₂) |
| Oxi hóa - Khử: | Là chất khử mạnh (trạng thái oxi hóa đặc trưng và duy nhất trong hợp chất là +2) |
| Nhiệt độ sôi: | 1484 °C |
| Nhiệt nóng chảy: | 842 °C |
| Tỷ trọng: | 1.55 g/cm³ |
Máy tính nhanh
* Tự động tính dựa trên 40.078 g/mol
Đặc tính & Ứng dụng
- Ngành luyện kim: Làm chất khử để tách các kim loại khác như uranium, zirconium và thorium ra khỏi oxide của chúng; làm chất giải phóng lưu huỳnh và carbon cho các hợp kim sắt và không sắt.
- Sản xuất hợp kim: Hợp kim Chì-Canxi được sử dụng rộng rãi trong sản xuất ắc quy chì-acid miễn bảo dưỡng.
- Y học và sức khỏe: Các hợp chất của canxi (như CaCO₃, CaCl₂) là thành phần bổ sung khoáng chất thiết yếu cho xương và răng.
- Ngành xây dựng: Đá vôi (CaCO₃), thạch cao (CaSO₄.2H₂O) và vôi sống (CaO) là các vật liệu xây dựng cốt lõi.
Phương pháp điều chế
- Trong công nghiệp: Điện phân nóng chảy muối Canxi chloride (CaCl₂) khan ở nhiệt độ cao.
- Trong phòng thí nghiệm: Thường sử dụng các hợp chất của canxi có sẵn vì việc điều chế canxi tự do trong PTN rất khó khăn và tốn kém.
Tính chất Hóa học
Tác dụng với:
- Tác dụng với phi kim (O₂, Cl₂, S):
2Ca + O₂ -(t°)-> 2CaO
Ca + Cl₂ -(t°)-> CaCl₂ - Tác dụng với nước:
Ca + 2H₂O -> Ca(OH)₂ + H₂ - Tác dụng với acid:
Ca + 2HCl -> CaCl₂ + H₂
Không phản ứng:
Không phản ứng với các khí trơ (Argon, Helium), bền vững trong dầu hỏa khan (thường được ngâm trong dầu để bảo quản).
Chuỗi chuyển hóa
Ca -> CaO -> Ca(OH)₂ -> CaCO₃ -> CaCl₂
Hiện tượng thực tế
Khi thả một mẩu kim loại Canxi vào cốc nước, mẩu kim loại chìm xuống đáy (nặng hơn nước), sau đó sủi bọt khí nhanh chóng, tỏa nhiệt và xuất hiện kết tủa trắng ít tan làm đục nước.
Bài tập vận dụng
- Đề bài: Cho 4.0 gam kim loại Canxi tác dụng hoàn toàn với nước dư thu được V lít khí H₂ ở điều kiện chuẩn (25°C, 1 bar). Tính V.
- Lời giải:
Số mol Ca: n = 4.0 / 40 = 0.1 mol.
Phương trình: Ca + 2H₂O -> Ca(OH)₂ + H₂.
Theo phương trình: n_H₂ = n_Ca = 0.1 mol.
Thể tích khí H₂ ở đkc: V = 0.1 * 24.79 = 2.479 lít.
Cảnh báo & An toàn
Nguy hiểm: Canxi kim loại dạng bột có nguy cơ gây cháy nổ cực cao khi tiếp xúc với không khí ẩm hoặc nước. Phản ứng với nước tỏa nhiệt lượng lớn và sinh ra khí Hydro (H₂) dễ cháy nổ.
Độc tính: Canxi kim loại kích ứng mạnh với da, mắt và hệ hô hấp khi tiếp xúc trực tiếp. Khi nuốt phải sẽ phản ứng với dịch vị gây bỏng nhiệt và bỏng kiềm hóa chất trong dạ dày. Sơ cứu bằng cách rửa ngay với nhiều nước sạch và đưa đến cơ sở y tế gần nhất.
Thu Thủy
Cử nhân Hóa học Đại học Khoa học Tự nhiên. Có 5 năm kinh nghiệm giảng dạy và số hóa tài liệu giáo dục môn Hóa học.