Оксид кальция CaO: свойства, получение, применение

Оксид кальция CaO — основный оксид, белое тугоплавкое вещество, молярная масса 56 г/моль.

Ключевые факты

Формула
CaO
Класс
оксид (основный)
Молярная масса
56 г/моль для расчётов ЕГЭ; по массам IUPAC 56,08 г/моль
Другие названия
негашёная известь; жжёная известь; кипелка
Состояние
твёрдое вещество
Степени окисления
Ca +2, O −2
Связи
ионная связь между ионами Ca2+ и O2−
Кристаллическая решётка
ионная

Обновлено · Химия · Редакция НейроМиши

Что такое оксид кальция?

Оксид кальция — то, что остаётся после обжига известняка. Строители называют его негашёной известью и «гасят» водой: вещество бурно реагирует с ней, сильно разогревается и превращается в гидроксид кальция.

Это типичный основный оксид активного металла. Ему соответствует щёлочь Ca(OH)2, он легко соединяется с кислотными оксидами и растворяется в кислотах. Между ионами кальция и кислорода связь ионная, поэтому вещество тугоплавкое.

Какие физические свойства у оксида кальция?

Физические свойства: оксид кальция CaO
СвойствоЗначение
Агрегатное состояниетвёрдое вещество
Цветбелый, технический продукт часто сероватый
Температура плавленияоколо 2600 °C
Плотностьоколо 3,3 г/см³
Отношение к водереагирует с выделением большого количества теплоты
Особенностьжадно поглощает влагу и углекислый газ из воздуха

Какие химические свойства у оксида кальция?

Оксид кальция проявляет свойства основного оксида: взаимодействует с водой, кислотными оксидами и кислотами. Со щелочами он не реагирует, потому что сам даёт щёлочь.

  1. С водой: гашение извести, образуется щёлочьCaO + H2O → Ca(OH)2
  2. С углекислым газом: образуется карбонатCaO + CO2 → CaCO3
  3. С соляной кислотойCaO + 2HCl → CaCl2 + H2O
  4. С оксидом кремния: образование силикатаCaO + SiO2 → CaSiO3Условия: сплавление
  5. С оксидом фосфора(V)3CaO + P2O5 → Ca3(PO4)2Условия: нагревание

Раствор Ca(OH)2 в воде называется известковой водой, а взвесь в воде — известковым молоком. Именно гидроксид схватывается на воздухе, поглощая углекислый газ.

Как получают оксида кальция?

В промышленности

Основной способ — обжиг известняка в шахтных и вращающихся печах. Реакция обратима, поэтому образующийся углекислый газ непрерывно выводят.

  • CaCO3 → CaO + CO2↑

Из простых веществ

Кальций энергично сгорает в кислороде, давая оксид. В технике этот путь не применяют: металл дороже известняка.

  • 2Ca + O2 → 2CaO

Как распознать оксид кальция? Качественная реакция

Специфической качественной реакции на оксид кальция нет. Его опознают по поведению в воде: порошок шипит и разогревается, а полученный раствор окрашивает фенолфталеин в малиновый цвет и мутнеет от углекислого газа.

  • Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3↓ + H2O

Где применяют оксида кальция?

  • строительство: известковые растворы, штукатурка, побелка стволов деревьев;
  • производство силикатного кирпича и цемента;
  • металлургия: флюс, связывающий кремнезём в шлак;
  • осушитель аммиака и спирта: связывает воду, а с ними не реагирует;
  • нейтрализация кислых почв и сточных вод;
  • самонагревающиеся упаковки: тепло выделяется при гашении.

Меры предосторожности. Оксид кальция сильно раздражает кожу, глаза и дыхательные пути, а при контакте с влагой разогревается. Работать нужно в перчатках и очках, воду на порошок лить осторожно и понемногу.

Чему равна молярная масса оксида кальция?

M(CaO) = 40 + 16 = 56 г/моль

Молярную массу вещества складывают из относительных атомных масс элементов с учётом индексов. На ЕГЭ массы округляют до целых, у хлора берут 35,5. Если брать массы IUPAC до сотых, получится 56,08 г/моль.

Посчитать молярную массу в калькуляторе · Количество вещества: n = m/M

Где оксид кальция встречается на ЕГЭ?

Вопросы и ответы

Чему равна молярная масса оксида кальция?

M(CaO) = 40 + 16 = 56 г/моль. Это значение используют в расчётах ЕГЭ.

Чем негашёная известь отличается от гашёной?

Негашёная известь — оксид CaO, гашёная — гидроксид Ca(OH)2. Второй получают из первого присоединением воды.

Почему при гашении извести вода закипает?

Реакция CaO с водой экзотермична: выделяется много теплоты, вода вскипает, а кусковая известь рассыпается в порошок.

Реагирует ли оксид кальция со щелочами?

Нет. Он основный оксид, а основные оксиды не взаимодействуют со щелочами. С кислотами и кислотными оксидами реакция идёт.

Потренироваться на заданиях

Страница объясняет вещество, а тренажёр помогает применить это в заданиях. В кабинете НейроМиши — задания ЕГЭ по химии с проверкой ответа и разбором ошибки. Начать можно без регистрации.

Задачи по теме — с проверкой Разбор заданий ЕГЭ по химии

Связанные элементы, таблицы и вещества

Элементы в составе: кальций Ca, кислород O.

Другие вещества

Все вещества справочника · Таблица Менделеева

Источники