تعریف

کلسیم هیدروکسید(آهک رانده شده، پرتلندیت) یک ماده است سفید(شکل 1) که با حرارت دادن بدون ذوب تجزیه می شود.

در آب کم محلول است (محلول قلیایی رقیق تشکیل می شود).

هیدروکسید کلسیم یک پایه قوی است که کمی در آب محلول است. 1 لیتر آب تنها 1.56 گرم Ca(OH) 2 را در دمای 20 درجه سانتی گراد حل می کند. محلول اشباع شدههیدروکسید کلسیم را آب آهک می نامند و دارد واکنش قلیایی. در هوا، به دلیل جذب دی اکسید کربن و تشکیل کربنات کلسیم نامحلول، آب آهک به سرعت کدر می شود.

برنج. 1. هیدروکسید کلسیم. ظاهر.

مشخصات اصلی هیدروکسید کلسیم در جدول زیر آورده شده است:

تهیه هیدروکسید کلسیم

اگر روی آهک سوخته (اکسید کلسیم) آب بریزید، آب توسط قطعات متخلخل آهک جذب شده و با آن واکنش داده و مقدار قابل توجهی گرما آزاد می کند. در این حالت، بخشی از آب به بخار تبدیل می شود و قطعات آهک به توده شل هیدروکسید کلسیم خرد می شود:

CaO + H 2 O = Ca(OH) 2 + 65 kJ.

خواص شیمیایی هیدروکسید کلسیم

هیدروکسید کلسیم خواص اساسی را نشان می دهد، به عنوان مثال. با نافلزات (1، 2)، اکسیدهای اسیدی (3، 4)، اسیدها (5، 6) و نمک ها (7) واکنش می دهد:

2Ca(OH) 2 + 2Cl 2 = Ca(ClO) 2 + CaCl 2 + 2H 2 O (1);

3Ca(OH) 2 + 6H 2 O + 2P 4 = 3Ca(PH 2 O 2) 2 + 2PH 3 (2);

Ca(OH) 2 + CO 2 = CaCO 3 ↓ + H 2 O (3);

Ca(OH) 2 + SO 2 = CaSO 3 ↓ + H 2 O (4);

Ca(OH) 2 + 2HCl رقیق = CaCl 2 + 2H 2 O (5);

Ca(OH) 2 + H 2 SO 4 (conc) = CaSO 4 ↓ + 2H 2 O (6);

Ca(OH) 2 + 2NaClO = Ca(ClO) 2 ↓ + 2NaOH (7).

هنگامی که هیدروکسید کلسیم تا دمای 520 تا 580 درجه سانتیگراد گرم می شود، تجزیه می شود:

Ca(OH) 2 = CaO + H 2 O.

کاربردهای هیدروکسید کلسیم

از هیدروکسید کلسیم در ساختمان سازی استفاده می شود. مخلوط آن با ماسه و آب ملات آهک نامیده می شود و برای نگه داشتن آجرها در کنار هم در هنگام چیدن دیوارها استفاده می شود. از هیدروکسید کلسیم به عنوان گچ نیز استفاده می شود. سفت شدن آن ابتدا در اثر تبخیر آب و سپس در نتیجه جذب آهک ژولیده دی اکسید کربن از هوا و تشکیل کربنات کلسیم اتفاق می افتد.

نمونه هایی از حل مسئله

مثال 1

اکسید کلسیم (CaO) - آهک زنده یا آهک سوخته- ماده ای سفید و مقاوم در برابر آتش که توسط کریستال ها تشکیل شده است. در یک شبکه کریستالی مکعبی رو به مرکز متبلور می شود. نقطه ذوب - 2627 درجه سانتیگراد، نقطه جوش - 2850 درجه سانتیگراد.

به دلیل روش تهیه آن - سوزاندن کربنات کلسیم - آهک سوخته نامیده می شود. پخت در کوره های شفت بالا انجام می شود. لایه هایی از سنگ آهک و سوخت در کوره قرار می گیرد و سپس از زیر روشن می شود. هنگامی که کربنات کلسیم گرم می شود، تجزیه می شود و اکسید کلسیم را تشکیل می دهد:

از آنجایی که غلظت مواد در فازهای جامد بدون تغییر است، ثابت تعادل این معادله را می توان به صورت زیر بیان کرد: K=.

در این حالت، غلظت گاز را می توان با استفاده از فشار جزئی آن بیان کرد، یعنی تعادل در سیستم در فشار معینی از دی اکسید کربن برقرار می شود.

فشار تفکیک مواد- فشار جزئی تعادلی گاز حاصل از تفکیک یک ماده.

برای تحریک تشکیل بخش جدیدی از کلسیم، لازم است دما را افزایش دهید یا بخشی از کلسیم را حذف کنید. CO2، و فشار جزئی کاهش می یابد. با حفظ یک فشار جزئی ثابت کمتر از فشار تفکیک، می توان به فرآیند تولید کلسیم پیوسته دست یافت. برای این کار هنگام سوزاندن آهک در کوره ها تهویه مناسبی فراهم می شود.

اعلام وصول:

1) در طول تعامل مواد ساده: 2Ca + O2 = 2CaO.

2) در هنگام تجزیه حرارتی هیدروکسید و نمک: 2Ca(NO3)2 = 2CaO + 4NO2؟ + O2؟

خواص شیمیایی:

1) با آب تعامل دارد: CaO + H2O = Ca(OH)2.

2) با اکسیدهای غیر فلزی واکنش می دهد: CaO + SO2 = CaSO3.

3) در اسیدها حل می شود و نمک تشکیل می دهد: CaO + 2HCl = CaCl2 + H2O.

هیدروکسید کلسیم (Ca(OH)2 - آهک خشک شده، کرک)- یک ماده کریستالی سفید رنگ که در یک شبکه کریستالی شش ضلعی متبلور می شود. این یک پایه قوی است که در آب کمی حل می شود.

آب آهک- محلول اشباع هیدروکسید کلسیم که واکنش قلیایی دارد. در هوا به دلیل جذب کدر می شود دی اکسید کربن، تشکیل کربنات کلسیم.

اعلام وصول:

1) با انحلال کلسیم و اکسید کلسیم در ورودی تشکیل می شود: CaO + H2O = Ca(OH)2 + 16 کیلو کالری.

2) در طول برهمکنش نمک های کلسیم با قلیاها: Ca(NO3)2 + 2NaOH = Ca(OH)2 + 2NaNO3.

خواص شیمیایی:

1) هنگامی که تا 580 درجه سانتیگراد گرم می شود، تجزیه می شود: Ca(OH)2 = CaO + H2O.

2) با اسیدها واکنش می دهد: Ca(OH)2 + 2HCl = CaCl2 + 2H2O.

58. سختی آب و راه های رفع آن

از آنجایی که کلسیم به طور گسترده در طبیعت توزیع می شود، نمک های آن به مقدار زیاد در آن یافت می شود آب های طبیعی. آب حاوی املاح منیزیم و کلسیم نامیده می شود آب سخت. اگر املاح در آب به مقدار کم یا وجود نداشته باشند، آب نامیده می شود نرم. در آب سخت، صابون به خوبی کف نمی کند، زیرا نمک های کلسیم و منیزیم با آن ترکیبات نامحلول تشکیل می دهند. غذا را خوب نمی پزد. هنگام جوشاندن، بر روی دیواره های دیگ بخار رسوب تشکیل می شود که گرما را ضعیف هدایت می کند، باعث افزایش مصرف سوخت و سایش دیواره های دیگ می شود. هنگام انجام تعدادی از فرآیندهای تکنولوژیکی (مرگ) نمی توان از آب سخت استفاده کرد. تشکیل مقیاس: Ca + 2HCO3 = H2O + CO2 + CaCO3؟.

عوامل ذکر شده در بالا نشان دهنده نیاز به حذف نمک های کلسیم و منیزیم از آب است. فرآیند حذف این نمک ها نامیده می شود نرم شدن آب، یکی از مراحل تصفیه آب (تصفیه آب) است.

تصفیه آب- تصفیه آب مورد استفاده برای فرآیندهای مختلف خانگی و تکنولوژیکی.

سختی آب به دو دسته تقسیم می شود:

1) سختی کربناته (موقت) که به دلیل وجود بی کربنات های کلسیم و منیزیم ایجاد می شود و با جوشاندن از بین می رود.

۲) سختی غیر کربناتی (ثابت) که ناشی از وجود سولفیت ها و کلریدهای کلسیم و منیزیم در آب است که با جوشاندن از بین نمی روند و به همین دلیل به آن سختی ثابت می گویند.

فرمول صحیح این است: سختی کل = سختی کربنات + سختی غیر کربناته.

سختی عمومی با افزودن مواد شیمیایی یا استفاده از مبدل های کاتیونی از بین می رود. برای از بین بردن کامل سختی، گاهی اوقات آب را تقطیر می کنند.

هنگام استفاده از روش شیمیایینمک های محلول کلسیم و منیزیم به کربنات های نامحلول تبدیل می شوند:

یک فرآیند مدرن تر برای از بین بردن سختی آب - با استفاده از مبدل های کاتیونی.

مبدل های کاتیونی- مواد پیچیده (ترکیبات طبیعی سیلیکون و آلومینیوم، ترکیبات آلی با مولکولی بالا) که فرمول کلی آنها Na2R است که در آن R –باقی مانده اسیدی پیچیده

هنگامی که آب از لایه ای از رزین تبادل کاتیونی عبور داده می شود، یون های Na (کاتیون ها) با یون های Ca و Mg مبادله می شوند: Ca + Na2R = 2Na + CaR.

یون های کلسیم از محلول به مبدل کاتیونی و یون های Na از مبدل کاتیونی به محلول عبور می کنند. برای بازیابی مبدل کاتیونی استفاده شده، باید با محلول شسته شود نمک سفره. در این حالت، روند معکوس رخ می دهد: 2Na + 2Cl + CaR = Na2R + Ca + 2Cl.

این درس به مطالعه موادی اختصاص دارد که دارای حجم عظیمی هستند اهمیت عملیدر زندگی یک فرد، یعنی در زمینه ای از زندگی او مانند ساخت و ساز. معلم در مورد روش های تولید، خواص و کاربردهای اکسید کلسیم و هیدروکسید صحبت خواهد کرد.

موضوع: مواد و تبدیل آنها

درس: اکسید کلسیم و هیدروکسید. خواص و کاربرد

حتی در زمان های قدیم، مردم متوجه می شدند که اگر سنگ آهک، گچ یا مرمر را بسوزانید، پودر سفید رنگی با خواص ویژه به دست می آید. ترکیب اصلی گچ، مرمر و سنگ آهک ماده ای به نام کربنات کلسیم است. خود فرمول شیمیایی– CaCO 3. هنگام شلیک سنگ آهک، واکنشی رخ می دهد که معادله آن به صورت زیر است:

CaCO 3 = CaO + CO 2

برنج. 1. مواد معدنی بر پایه کربنات کلسیم

اکسید کلسیم را می توان با سوزاندن مستقیم کلسیم در یک جو اکسیژن نیز به دست آورد:

2Ca + O 2 = 2CaO

در این حالت، واکنشی بین کلسیم و اکسیژن برای تشکیل اکسید کلسیم رخ می دهد.

از خواص اکسید کلسیم حاصل هنوز در ساخت و ساز استفاده می شود. اکسید کلسیم نام نامگذاری ترکیب CaO است. این ماده علاوه بر نامگذاری، چندین نام تاریخی دارد. همانطور که می دانید اکسید کلسیم را می توان از سوزاندن سنگ آهک به دست آورد و به همین دلیل یکی از نام های تاریخی آن آهک سوخته است.

اگر به اکسید کلسیم به دست آمده آب اضافه کنید، آب مانند داغ است. بنابراین، آهک سوخته "کیپلکا" نامیده می شد. هنگامی که با آب تماس پیدا می کند، به نظر می رسد اکسید کلسیم خاموش می شود و گرما می دهد. بنابراین، فرآیندی که در حال انجام است را slaking و اکسید کلسیم را آهک زنده می نامند.

بخار آب تشکیل شده در حین کم شدن آهک زنده را شل می کند و به نظر می رسد که با کرک پوشیده شده است. در این راستا، آهک خاموش به دست آمده از برهمکنش با آب شروع به نامیدن کرکی کرد.

هنگام کم کردن آهک زنده چه اتفاقی می‌افتد؟ ثابت شده است که یک مولکول اکسید کلسیم با یک مولکول آب برهمکنش می کند و تنها یک ماده جدید تشکیل می شود - آهک خاموش. این واکنش به نوع ترکیب مربوط می شود.

CaO + H 2 O = Ca (OH) 2

فرمول آهک کدر معمولاً به صورت زیر نوشته می شود: Ca(OH) 2. نام نامگذاری این ماده هیدروکسید کلسیم است:

مخلوط آهک و آب را ملات آهک می گویند که در ساختمان سازی استفاده می شود. از آنجایی که هیدروکسید کلسیم کمی در آب محلول است، ملات آهک حاوی رسوبی از هیدروکسید کلسیم و خود محلول (آب آهک) است.

استفاده از ملات آهک در ساختمان سازی برای اتصال محکم سنگ ها با سخت شدن آن در هوا همراه است.

بنابراین، کل فرآیند بدست آوردن و استفاده از اکسید کلسیم را می توان در قالب یک نمودار نشان داد (شکل 2).

برنج. 2. تهیه و استفاده از اکسید کلسیم

هنگامی که کربنات کلسیم کلسینه می شود، آهک زنده تشکیل می شود - اکسید کلسیم. هنگامی که با آب مخلوط می شود، اکسید کلسیم به آهک خاموش - هیدروکسید کلسیم تبدیل می شود. مخلوطی از هیدروکسید کلسیم که کمی در آب محلول است و آب ملات آهک نامیده می شود. هنگامی که محلول آهک در معرض هوا قرار می گیرد، با دی اکسید کربن واکنش داده و دوباره به کربنات کلسیم تبدیل می شود.

معادله واکنش مربوط به فرآیند سخت شدن ملات آهک:

Ca(OH) 2 + CO 2 = CaCO 3 + H 2 O

سخت شدن ملات آهک به دلیل تشکیل آن رخ می دهد ماده نامحلول- کربنات کلسیم.

1. مجموعه مسائل و تمرین های شیمی: پایه هشتم: برای کتاب های درسی. P.A. Orzhekovsky و دیگران. "شیمی. کلاس هشتم» / پ.ا. اورژکوفسکی، N.A. تیتوف، اف.ف. هگل – M.: AST: Astrel, 2006. (p.92-96)

2. Ushakova O.V. کتاب کار شیمی: پایه هشتم: به کتاب درسی P.A. Orzhekovsky و دیگران. "شیمی. کلاس هشتم» / O.V. اوشاکووا، پی.آی. بسپالوف، پ.ا. اورژکوفسکی؛ زیر. ویرایش پروفسور P.A. Orzhekovsky - M.: AST: Astrel: Profizdat، 2006. (ص 84-86)

3. شیمی. کلاس هشتم. کتاب درسی برای آموزش عمومی مؤسسات / P.A. اورژکوفسکی، L.M. مشچریاکووا، م.م. شالاشووا. - M.: Astrel، 2013. (§27)

4. شیمی: پایه هشتم: کتاب درسی. برای آموزش عمومی مؤسسات / P.A. اورژکوفسکی، L.M. مشچریاکووا، ال.اس. پونتاک. M.: AST: Astrel، 2005. (§33)

5. دایره المعارف برای کودکان. جلد 17. شیمی / فصل. ed.V.A. ولودین، وید. علمی ویرایش آی. لینسون. - M.: آوانتا +، 2003.

منابع وب اضافی

1. اکسید کلسیم و هیدروکسید ().

مشق شب

1) ص 84-86 شماره 1،2،8از جانب کتاب کاردر شیمی: پایه هشتم: به کتاب درسی P.A. Orzhekovsky و دیگران. "شیمی. کلاس هشتم» / O.V. اوشاکووا، پی.آی. بسپالوف، پ.ا. اورژکوفسکی؛ زیر. ویرایش پروفسور P.A. Orzhekovsky - M.: AST: Astrel: Profizdat، 2006.

2) صص 155-156 شماره 2، A1، A2از کتاب درسی P.A. اورژکوفسکی، L.M. مشچریاکووا، م.م. شالاشووا "شیمی: کلاس هشتم"، 2013

ترکیب غیر آلی، قلیایی کلسیم. فرمول آن Ca(OH) 2 است. از آنجایی که این ماده از قدیم الایام برای بشر شناخته شده بوده است نام های سنتی: آهک له شده، آب آهک، شیر آهک، کرک.

کرک یک پودر ریز آسیاب شده است. شیر آهک یک سوسپانسیون آبی از قلیایی است که یک مایع سفید مات است. آب آهک - شفاف محلول آبقلیایی که پس از فیلتر کردن شیر آهک به دست می آید.

آهک رانده شده به دلیل روش تولید آن نامگذاری شده است: آهک زنده (اکسید کلسیم) با آب (کوئنچ) ریخته می شود.

خواص

پودر کریستالی ریز، سفید، بی بو. بسیار ضعیف در آب محلول، نامحلول در الکل، به راحتی در اسیدهای نیتریک و هیدروکلریک رقیق حل می شود. ضد حریق و حتی از آتش سوزی جلوگیری می کند. با حرارت دادن به آب و اکسید کلسیم تجزیه می شود.

قلیایی قوی وارد واکنش های خنثی سازی با اسیدها می شود تا نمک ها - کربنات ها را تشکیل دهد. هنگام تعامل با فلزات، هیدروژن مواد منفجره و قابل اشتعال آزاد می شود. با اکسیدهای کربن (IV) و (II) با نمک ها واکنش می دهد.

واکنش تولید هیدروکسید کلسیم به روش "کوئنچ" با انتشار زیاد گرما رخ می دهد، آب شروع به جوشیدن می کند، محلول سوزاننده به داخل اسپری می شود. طرف های مختلف- این باید در هنگام کار در نظر گرفته شود.

اقدامات پیشگیرانه

تماس ذرات پودر خشک یا قطرات محلول هیدروکسید کلسیم روی پوست باعث تحریک، خارش، سوختگی شیمیایی، زخم و درد شدید می شود. آسیب به چشم می تواند باعث کاهش بینایی شود. مصرف این ماده باعث سوختگی غشای مخاطی گلو، استفراغ، اسهال خونی، کاهش شدید فشار و آسیب به اندام های داخلی می شود. استنشاق ذرات گرد و غبار می تواند باعث تورم گلو شود که تنفس را دشوار می کند.

قبل از تماس با آمبولانس:
- در صورت مسمومیت، به قربانی شیر یا آب بدهید.
- اگر ماده شیمیایی وارد چشم یا روی پوست شود، مناطق آسیب دیده باید حداقل به مدت یک ربع با آب فراوان شسته شوند.
- اگر معرف به طور تصادفی استنشاق شود، قربانی باید از اتاق خارج شود و به هوای تازه دسترسی داشته باشد.

کار با هیدروکسید کلسیم در مناطق دارای تهویه مناسب با استفاده از تجهیزات محافظ: دستکش لاستیکی، عینک ایمنی و ماسک تنفسی. آزمایشات شیمیایی باید در هود بخار انجام شود.

کاربرد

در صنعت ساختمان، یک معرف شیمیایی به محلول‌های اتصال، گچ، سفیدکاری و محلول‌های گچ اضافه می‌شود. بر اساس آن، آجر ماسه آهک و بتن ساخته می شود. از آن برای آماده سازی خاک قبل از تخمگذار سطوح جاده استفاده می شود. سفید کردن قطعات چوبیسازه ها و نرده ها به آنها خاصیت ضد حریق می دهد و از پوسیدگی محافظت می کند.
- برای خنثی سازی گازهای اسیدی در متالورژی.
- برای تولید روغن جامد و افزودنی های روغن - در صنعت پالایش نفت.
- در صنایع شیمیایی - برای تولید قلیایی های سدیم و پتاسیم، سفید کننده ("سفید کننده")، استئارات کلسیم، اسیدهای آلی.
- که در شیمی تجزیهآب آهک به عنوان نشانگر دی اکسید کربن عمل می کند (با جذب آن کدر می شود).
- با استفاده از هیدروکسید کلسیم، پسماندها و آبهای صنعتی تصفیه می شوند. اسیدهای آب ورودی به لوله های آب را خنثی کنید تا اثرات خورنده آن کاهش یابد. کربنات ها را از آب جدا کنید (آب را نرم کنید).
- با استفاده از Ca(OH) 2، موها از پوست در برنزه شدن پاک می شوند.
- افزودنی غذایی E526 در صنایع غذایی: تنظیم کننده اسیدیته و ویسکوزیته، سخت کننده، نگهدارنده. از آن در تولید آب میوه و نوشیدنی، شیرینی و فرآورده های آرد، ماریناد، نمک و غذای کودک استفاده می شود. در تولید شکر استفاده می شود.
- در دندانپزشکی از شیر آهک برای ضد عفونی کانال های ریشه استفاده می شود.
- برای درمان سوختگی اسیدی - در پزشکی.
- که در کشاورزی: وسیله ای برای تنظیم pH خاک. به عنوان یک حشره کش طبیعی در برابر کنه، کک و سوسک؛ برای تهیه قارچ کش محبوب "مخلوط بوردو"؛ برای سفید کردن تنه درختان از آفات و آفتاب سوختگی؛ به عنوان یک داروی ضد میکروبی و ضد قارچی برای نگهداری سبزیجات در انبارها؛ به عنوان کود معدنی
- هیدروکسید کلسیم مقاومت الکتریکی خاک را کاهش می دهد، بنابراین برای تصفیه خاک هنگام نصب زمین استفاده می شود.
- معرف شیمیایی در تولید لاستیک سخت، لنت ترمز و کرم های موبر استفاده می شود.

شما می توانید آهک آبکش را با قیمت مناسب به صورت خرده و عمده با تحویل یا وانت از فروشگاه مواد شیمیایی پرایم کمیکال تهیه کنید.

آهک خرد شده- ماده شیمیایی، پایه قوی. این یک پودر سفید رنگ است که در آب کمی حل می شود. از واکنش اکسید کلسیم (آهک سریع) با آب به دست می‌آید (به این فرآیند "آهک کردن" می‌گویند): CaO + H2O → Ca(OH)2. این واکنش گرمازا است و 16 کیلوکالری (67 کیلوژول) در هر مول آزاد می کند. هنگام سفید کاری محل. هنگام سفید کردن حصارهای چوبی و پوشش تیرهای چوبی - برای محافظت در برابر پوسیدگی و آتش. برای تهیه ملات آهک. از زمان های قدیم از آهک برای سنگ تراشی استفاده می شده است. این مخلوط معمولاً به نسبت زیر تهیه می شود: سه تا چهار قسمت ماسه (به وزن) به یک قسمت از مخلوط هیدروکسید کلسیم (آهک خرد شده) و آب اضافه می شود. در این حالت، مخلوط بر اساس واکنش سخت می شود: Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3↓ + H2O. این یک واکنش گرمازا است که انرژی 27 کیلو کالری (113 کیلوژول) آزاد می کند. در همان زمان، تشکیل سیلیکات کلسیم رخ می دهد: CaCO3 + SiO2 → CaSiO3 + CO2. همانطور که از واکنش مشاهده می شود، در طی واکنش آب آزاد می شود. این یک عامل منفی است، زیرا در اتاق هایی که با ملات آهک ساخته شده اند، رطوبت بالا برای مدت طولانی باقی می ماند. در این راستا و همچنین به دلیل یکسری مزایای دیگر نسبت به هیدروکسید کلسیم، سیمان عملاً جایگزین آن به عنوان چسباننده ملات های ساختمانی شده است. برای تهیه بتن سیلیکات. ترکیب بتن سیلیکات مانند ملات آهک است، اما با استفاده از روش متفاوتی تهیه می شود - مخلوطی از اکسید کلسیم و ماسه کوارتز نه با آب، بلکه با بخار آب فوق گرم (174.5-197.4 درجه سانتیگراد) تصفیه می شود. یک اتوکلاو با فشار 9-15 اتمسفر. برای از بین بردن سختی کربناته آب (نرم کننده آب). واکنش از معادله پیروی می کند: Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 → 2CaCO3↓ + 2H2O.

اکسید کلسیم(آهک سریع) یک ماده کریستالی سفید، یک ترکیب CaO است. آهک زنده و محصول برهمکنش آن با آب - Ca(OH)2 (آهک خشک شده یا "کرک") به طور گسترده در ساخت و ساز استفاده می شود. در صنعت، اکسید کلسیم از تجزیه حرارتی سنگ آهک (کربنات کلسیم) بدست می آید: CaCO3 = CaO + CO2. اکسید کلسیم را می توان از برهمکنش مواد ساده نیز به دست آورد: 2Ca + O2 = 2CaO یا با تجزیه حرارتی هیدروکسید کلسیم و نمک های کلسیم برخی از اسیدهای حاوی اکسیژن:

2Ca(NO3)2 = 2CaO + 4NO2 + O2. حجم های اصلی در ساخت و ساز به عنوان سیمان آهکی استفاده می شود - هنگامی که با آب مخلوط می شود، اکسید کلسیم به هیدروکسید تبدیل می شود، که سپس با جذب دی اکسید کربن از هوا، به شدت سخت می شود و به کربنات کلسیم تبدیل می شود. با این حال، در حال حاضر سعی می شود از سیمان آهکی در ساخت ساختمان های مسکونی استفاده نشود، زیرا سازه های حاصل توانایی جذب و تجمع رطوبت را دارند. استفاده از سیمان آهک در هنگام تخمگذار اجاق ها به شدت غیر قابل قبول است - به دلیل تجزیه حرارتی و انتشار دی اکسید کربن خفه کننده در هوا. همچنین به عنوان یک ماده نسوز در دسترس و ارزان استفاده می شود - اکسید کلسیم ذوب شده تا حدی در برابر آب مقاومت دارد که به آن اجازه می دهد تا به عنوان یک دیرگداز در جایی که استفاده از مواد گران تر غیر عملی است استفاده شود. همچنین از اکسید کلسیم به مقدار کم در عمل آزمایشگاهی برای خشک کردن موادی که با آن واکنش نمی دهند استفاده می شود. در صنایع غذایی به عنوان یک افزودنی غذایی E-529 ثبت شده است. اکسید کلسیم یک اکسید پایه است. با آزاد شدن انرژی در آب حل می شود و هیدروکسید کلسیم تشکیل می دهد: CaO + H2O ↔ Ca(OH)2 + 63.7 kJ/mol. چگونه یک اکسید بازی با اکسیدها و اسیدهای اسیدی واکنش می دهد و نمک تشکیل می دهد: 1. CaO + SO2 = CaSO3 2. CaO + 2HCl = CaCl2 + H2O

ترکیبات طبیعی کلسیم. کلسیم به دلیل فعالیت شیمیایی بالا، به صورت آزاد در طبیعت وجود ندارد. کلسیم 3.38 درصد از جرم پوسته زمین را تشکیل می دهد (پنجمین پس از اکسیژن، سیلیکون، آلومینیوم و آهن از نظر فراوانی). محتوای عنصر در آب دریا- 400 میلی گرم در لیتر. ایزوتوپ ها کلسیم در طبیعت به عنوان مخلوطی از شش ایزوتوپ وجود دارد: 40Ca، 42Ca، 43Ca، 44Ca، 46Ca و 48Ca، که در میان آنها رایج ترین - 40Ca - 96.97٪ را تشکیل می دهد. از شش ایزوتوپ طبیعی کلسیم، پنج ایزوتوپ پایدار هستند. ششمین ایزوتوپ، 48Ca، سنگین‌ترین ایزوتوپ از شش و بسیار نادر (فراوانی ایزوتوپی آن تنها 0.187 درصد است)، اخیراً کشف شد که تحت واپاشی بتا مضاعف با نیمه‌عمر 5.3 x 1019 سال قرار می‌گیرد. در سنگ ها و کانی ها. بیشتر کلسیم در سیلیکات ها و آلومینوسیلیکات های سنگ های مختلف (گرانیت ها، گنیس ها و غیره) به ویژه در فلدسپات - آنورتیت کلسیم موجود است. به شکل سنگ‌های رسوبی، ترکیبات کلسیم توسط گچ و سنگ‌های آهکی نشان داده می‌شوند که عمدتاً از کلسیت معدنی (CaCO3) تشکیل شده‌اند. شکل کریستالی کلسیت - مرمر - در طبیعت بسیار کمتر رایج است. مواد معدنی کلسیم مانند کلسیت CaCO3، انیدریت CaSO4، آلاباستر CaSO4 0.5H2O و گچ CaSO4 2H2O، فلوریت CaF2، آپاتیت Ca5(PO4)3(F,Cl,OH)، دولومیت MgCO3 CaCO3 بسیار گسترده هستند. وجود نمک های کلسیم و منیزیم در آب طبیعی سختی آن را تعیین می کند. کلسیم، به شدت به داخل مهاجرت می کند پوسته زمینو با تجمع در سیستم های مختلف ژئوشیمیایی، 385 کانی را تشکیل می دهد (مقام چهارم در تعداد کانی ها). مهاجرت در پوسته زمین. در مهاجرت طبیعی کلسیم، نقش مهمی توسط "تعادل کربنات" مرتبط با واکنش برگشت پذیر تعامل کربنات کلسیم با آب و دی اکسید کربن با تشکیل بی کربنات محلول ایفا می شود: CaCO3 + H2O + CO2 ↔ Ca (HCO3 )2 ↔ Ca2+ + 2HCO3- (تعادل بسته به غلظت دی اکسید کربن به چپ یا راست تغییر می کند). در بیوسفر. ترکیبات کلسیم تقریباً در تمام بافت های حیوانی و گیاهی یافت می شود. مقدار قابل توجهی کلسیم در موجودات زنده یافت می شود. در بافت های زنده انسان و حیوانات 1.4-2٪ کلسیم (بر اساس کسر جرمی) وجود دارد. در بدن انسان با وزن 70 کیلوگرم، محتوای کلسیم حدود 1.7 کیلوگرم است (عمدتاً در ماده بین سلولی بافت استخوان).

اکسید منیزیم- ترکیب شیمیایی با فرمول MgO، کریستال های بی رنگ، نامحلول در آب، ضد آتش و انفجار. به راحتی با اسیدهای رقیق و آب واکنش نشان می دهد و نمک ها و Mg(OH)2 را تشکیل می دهد: MgO + 2HCl (dil.) → MgCl2 + H2O. MgO + H2O → Mg(OH)2. از پختن مواد معدنی منیزیت و دولومیت به دست می آید. 2Mg + O2 = 2MgO. در صنعت برای تولید مواد نسوز، سیمان، تصفیه فرآورده های نفتی و به عنوان پرکننده در تولید لاستیک استفاده می شود. اکسید منیزیم بسیار سبک به عنوان یک ساینده بسیار ریز برای تمیز کردن سطوح، به ویژه در صنعت الکترونیک استفاده می شود. در پزشکی از آن برای اسیدیته بالای شیره معده استفاده می شود، زیرا در اثر زیاده روی در آن ایجاد می شود اسید هیدروکلریک. اگر اسیدها به طور تصادفی وارد معده شوند، منیزیای سوخته نیز مصرف می شود. ثبت شده در صنایع غذایی به عنوان افزودنی های مواد غذایی E530. این یک بازتابنده مطلق است - ماده ای با ضریب بازتاب برابر با وحدت در یک باند طیفی گسترده. می تواند به عنوان یک استاندارد سفید قابل دسترس استفاده شود.

سیمان منیزیا- نوعی چسب معدنی بر پایه اکسید منیزیم که با کلرید منیزیم و/یا سولفات پخته شده است. اکسید منیزیم. می توان آن را از منیزیت MgCO3 یا دولومیت با کلسینه کردن در دماهای خاص و به دنبال آن آسیاب به دست آورد. بسته به نوع ماده اولیه مورد استفاده به آن منیزیت سوز آور یا دولومیت سوز آور می گویند. کلرید منیزیم. اغلب به عنوان مهر و موم استفاده می شود. سولفات منیزیم. کمتر از کلرید منیزیم به عنوان آب بند استفاده می شود. به شما امکان می دهد مقاومت بیشتری در برابر آب داشته باشید، اما با از دست دادن مقداری استحکام مواد. سخت شدن سریع، استحکام قابل دستیابی بالا. چسبندگی بالا به چوب.

چسباننده گچی. مواد اولیه برای تولید بایندرهای گچ، سنگهای سولفاتی هستند که عمدتاً حاوی دی هیدرات معدنی گچ هستند. در طی عملیات حرارتی، گچ طبیعی به تدریج مقداری از آب متصل شده شیمیایی خود را از دست می دهد و در دمای 110 تا 180 درجه سانتی گراد به گچ نیمه آبی تبدیل می شود. پس از آسیاب ریز این محصول کلسینه، چسب گچی به دست می آید. در طی عملیات حرارتی گچ طبیعی در دستگاه‌های مهر و موم شده و در نتیجه با افزایش فشار بخار، آب متصل به مواد شیمیایی در حالت قطره‌ای مایع با ایجاد یک اصلاح گچ نیمه آبی در دمای تقریباً 95 درجه آزاد می‌شود. .. 100 درجه سانتیگراد.<.P>هر دو اصلاح گچ همی هیدرات با یکدیگر متفاوت هستند: اصلاح همی هیدرات دارای ساختار کریستالی درشت است. چسب های گچی به طور معمول به دو دسته ساختمانی، قالب گیری و گچ با مقاومت بالا تقسیم می شوند. گچ ساختمانی محصول پخت دی هیدرات گچ ریز آسیاب شده است. در برخی از کارخانه ها پس از پخت، گچ در معرض آسیاب ثانویه قرار می گیرد. متعلق به انواع ریز کریستالی چسباننده گچ است که نیاز آب را هنگام مخلوط کردن گچ ساختمانی با آب تا یک قوام خمیر استاندارد افزایش می دهد. در حالت سخت شده دارای قدرت کم - 2 ... 16 مگاپاسکال است. اما مقاومت فشاری با خیس شدن نمونه ها کاهش می یابد.

سختی آب. روش های حذفبر اساس سختی کل، آب نرم (تا 2 mEq/L)، سختی متوسط ​​(2-10 mEq/L) و آب سخت (بیش از 10 mEq/L) متمایز می شوند. نرم شدن حرارتی. این بر اساس آب در حال جوش است، در نتیجه بی کربنات های کلسیم و منیزیم ناپایدار حرارتی با تشکیل مقیاس تجزیه می شوند: Ca(HCO3)2 → CaCO3↓ + CO2 + H2O. جوشاندن فقط سختی موقت (کربنات) را از بین می برد. در زندگی روزمره کاربرد پیدا می کند. نرم شدن معرف. این روش مبتنی بر افزودن Na2CO3 خاکستر سودا یا آهک کدر شده Ca(OH)2 به آب است. در این حالت نمک های کلسیم و منیزیم به ترکیبات نامحلول تبدیل شده و در نتیجه رسوب می کنند. به عنوان مثال، افزودن آهک خشک شده منجر به تبدیل نمک های کلسیم به کربنات نامحلول می شود: a(HCO3)2 + Ca(OH)2 → 2CaCO3↓ + 2H2O بهترین معرف برای از بین بردن سختی عمومی آب، سدیم ارتوفسفات Na3PO4 است. بخشی از مقصد بیشتر آماده‌سازی‌های خانگی و صنعتی: Ca(HCO3)2 + 2Na3PO4 → Ca3(PO4)2↓ + 6NaHCO3 3MgSO4 + 2Na3PO4 → Mg3(PO4)2↓ + 3Na2SO4 کلسیم و منیزیم ارتوفسفات‌ها بسیار ضعیف هستند، بنابراین در آب بسیار قابل حل هستند. به راحتی توسط فیلتراسیون مکانیکی جدا می شوند. این روش برای جریان های نسبتاً بزرگ آب قابل توجیه است، زیرا با حل تعدادی از مشکلات خاص همراه است: فیلتراسیون رسوب، دوز دقیق معرف. کاتیوناسیون. این روش مبتنی بر استفاده از بارگذاری دانه ای تبادل یونی (اغلب رزین های تبادل یونی) است. چنین باری در تماس با آب، کاتیون های نمک های سختی (کلسیم و منیزیم، آهن و منگنز) را جذب می کند. در عوض، بسته به شکل یونی، یون های سدیم یا هیدروژن را می دهد. این روش ها به ترتیب Na-Cation و H-Cationization نامیده می شوند. با یک بار تبادل یونی انتخاب شده به درستی، سختی آب با کاتیونیزاسیون سدیم یک مرحله ای به 0.05-0.1 mg-eq/l، با کاتیونیزاسیون سدیم دو مرحله ای - به 0.01 mg-eq/l کاهش می یابد. در صنعت از فیلترهای تبادل یونی برای جایگزینی یون های کلسیم و منیزیم با یون های سدیم و پتاسیم استفاده می شود و آب نرم تولید می کند. اسمز معکوس. این روش مبتنی بر عبور آب از غشاهای نیمه تراوا (معمولاً پلی آمید) است. همراه با نمک های سختی، اکثر نمک های دیگر نیز حذف می شوند. راندمان تمیز کردن می تواند به 99.9٪ برسد. این روش بیشترین کاربرد را در سیستم های آماده سازی خانه پیدا کرده است. آب آشامیدنی. به عنوان نقطه ضعف این روش، باید به نیاز به آماده سازی اولیه آب عرضه شده به غشای اسمز معکوس اشاره کرد. الکترودیالیز. بر اساس حذف املاح از آب تحت تأثیر میدان الکتریکی. حذف یون های مواد محلول به دلیل غشاهای خاص رخ می دهد. درست مانند استفاده از فناوری اسمز معکوس، نمک های دیگر علاوه بر یون های سختی حذف می شوند. آب را می توان با تقطیر به طور کامل از نمک های سختی تصفیه کرد.

عناصر Pعناصر گروه 3A شامل بور، آلومینیوم، گالیم، ایندیم و تالیم است. در سطح بیرونی، اتم های آنها حاوی 3 الکترون (s2p1) هستند. در حالت تحریک نشده 1 الکترون p جفت نشده و در حالت برانگیخته 3 الکترون جفت نشده وجود دارد. عناصر این گروه اغلب سه پیوند را تشکیل می دهند. درجه معمولیحالت اکسیداسیون +3 و فقط تالیم حالت های اکسیداسیون +1 و +3 را نشان می دهد. 1. اتم بور عمدتاً دارای خواص غیرفلزی است زیرا دارای شعاع اتمی کوچک و الکترونگاتیوی نسبتاً بالایی است. با افزایش شعاع اتمی، خواص فلزی افزایش می یابد. آلومینیوم، گالیم، ایندیم، تالیم فلزات آمفوتریک هستند. U

دو عنصر آخر تحت سلطه خواص فلزی هستند. 2. عناصر گروه 3A اکسیدها و هیدروکسیدهایی با فرمول کلی E2O3 و E(OH)3 تشکیل می دهند. B2O3 - اکسید اسید، هیدروکسید بور - B(OH)3 با نام های اسید بوریک (H3BO3)، Al2O3، Ga2O3، In2O3، Tl2O3 - اکسیدهای آمفوتریک، Al(OH)3، Ga(0H)3، In(OH)3، Tl(OH) شناخته می شود. ) 3 - هیدروکسیدهای آمفوتریک. Tl2O اکسید اصلی، TlOH هیدروکسید اصلی است. 3. همه اکسیدها (به جز B2O3)، هیدروکسیدها (به جز H3BO3) در آب کم محلول هستند. نمک های آلومینیوم، گالیم، ایندیم و تالیم در معرض هیدرولیز هستند. BOR.ماده معدنی اصلی بوراکس - Na2B4O7 است. بور غیر فلزی، حالت های اکسیداسیون معمولی +3 و -3، با کاهش اکسید آن با منیزیم به دست می آید: B2O3 + 3Mg = 2B + 3MgO، بور غیر فلزی، حالت های اکسیداسیون مشخصه +3 و -3. در اسیدهای اکسید کننده حل می شود، اما نمک هایی مانند Al، Ga، In، Tl تشکیل نمی دهد، اما به اسید بوریک تبدیل می شود. 2B + 3H2SO4conc. = 2H3BO3 + 3SO2 B + 3HNO3conc. = H3BO3 + 3NO2. هنگامی که بور گرم می شود، با اکسیژن، هالوژن، گوگرد، نیتروژن واکنش می دهد.

تشکیل، به ترتیب، B2O3، BCl3، B2S3، BN، و با هیدروژن - borohydrides B2H6 -

دیبوران، B4H10 - تترابوران. اکسید بور - B2O3 - اکسید اسیدی که در آن حل می شود

آب اسید بوریک ضعیف می دهد - H3BO3 . اسید بوریک یک جامد سفید رنگ است

ماده ای که با گرم شدن، آب را از دست می دهد و به اسید تترابوریک تبدیل می شود.

و سپس به اکسید بور تبدیل می شود. هنگامی که قلیاها روی اسید بوریک اثر می کنند، تشکیل می شوند

نمک های اسید تترابوریک B2O3 + 3H2O = 2H3BO3; 4H3BO3 H2B4O7 + 5H2O 2B2O3 + H2O 4H3BO3 + 2NaOH = Na2B4O7 + 7H2O بوراکس – کود. آلومینیوم- فلز نقره ای-سفید، به راحتی جریان الکتریکی را هدایت می کند، با فلزات دیگر آلیاژ تشکیل می دهد. حالت اکسیداسیون مشخصه +3 است. این یک فلز نسبتا فعال است و واکنش های زیادی را متحمل می شود. با این حال، در هوا با یک فیلم اکسید بادوام (Al2O3) پوشیده شده است، که با پردازش مکانیکی و حرارت حذف نمی شود، که باعث می شود محصولات آلومینیومی در برابر تأثیرات خارجی مقاوم شوند. وجود یک لایه اکسیدی به آلومینیوم (20500 درجه سانتیگراد) نسوز می بخشد، در حالی که آلومینیوم بدون لایه محافظ، در دمای 660 درجه سانتیگراد ذوب می شود. خواص شیمیایی آلومینیوم 1. تعامل با اکسیژن. فیلم محافظ از اکسیداسیون در هوا جلوگیری می کند. اما هنگامی که ریز خرد می شود و لایه اکسید جدا می شود (با غوطه وری در قلیایی داغ)، آلومینیوم با درخشندگی خیره کننده ای می سوزد و اکسید آلومینیوم و در مجاورت آب، هیدروکسید آلومینیوم تشکیل می دهد. 4Al + 3O2 = 2Al2O3 4Al + 3O2 + 6H2O = 4Al(OH)3. 2. عنصر به طور فعال با غیر فلزات واکنش نشان می دهد، در فضایی از فلوئور و کلر می سوزد، هنگام گرم شدن با برم، ید، گوگرد، نیتروژن، فسفر، کربن ترکیب می شود. این به طور مستقیم با هیدروژن تعامل ندارد و هیدریدهایی مانند (AlH3)n به طور غیر مستقیم به دست می آیند. 2Al + 3Cl2 = 2AlCl3; نیتریدها، فسفیدها، سولفیدها، کاربیدها از نظر هیدرولیتیکی ناپایدار هستند: 2AlN + 3H2O = Al(OH)3 + NH3. هنگام گرم شدن، آلومینیوم با آب اکسید آلومینیوم را تشکیل می دهد و بدون حرارت - هیدروکسید آلومینیوم. 2Al + 3H2O = Al2O3 + 3H2. آلومینیوم به دلیل تمایل زیاد به اکسیژن، اکسیژن را از اکسیدهای فلزی حذف می کند. این واکنش با انتشار ادامه می یابد مقدار زیادیحرارت. از آلومینیوم پودری برای تهیه و جوشکاری فلزات استفاده می شود و مخلوط پودر آلومینیوم و Fe3O4 را ترمیت می نامند. 3Fe3O4 + 8Al = 9Fe + 4Al2O3 (3500oC). 5. آلومینیوم فلزات کمتر فعال را از محلول های نمکی جابجا می کند. Al + 3CuCl2 = 3Cu + 2AlCl3. 6. آلومینیوم با آزاد شدن هیدروژن در اسیدهای غیر اکسید کننده حل می شود. 2Al + 3H2SO4dil. = Al2(SO4)3 + 3H2. آلومینیوم توسط H2SO4 و HNO3 غلیظ غیرفعال می شود، بنابراین این اسیدها را می توان در ظروف آلومینیومی ذخیره کرد، اما با اسید نیتریک رقیق واکنش نشان می دهد. Al + 4HNO3 حل شده است = Al(NO3)3 + NO + 2H2O.8. آلومینیوم در قلیاها حل می شود و هیدروژن آزاد می کند. 2Al + 2KOH + 6H2O = 2K + 3H2. 9. آلومینیوم در محلول های عوامل اکسید کننده حل می شود و با عوامل اکسید کننده آلیاژ می شود: 10Al + 6KMnO4 + 24H2SO4 = 5Al2(SO4)3 + 3K2SO4 + 6MnSO4 + 24H2O. تولید آلومینیوم. روش اصلی الکترولیز اکسید آلومینیوم مذاب است. کاتد الکترولیز: Al+3 + 3e = Al0 2Al2O3 4Al + 3O2 آند: 2O-2 - 4e = O20. اکسید آلومینیوم-ماده نسوز سفید انواع طبیعی - کوراندوم، یاقوت، یاقوت کبود. آلومینا آمورف به عنوان جاذب استفاده می شود. از سوزاندن آلومینیوم یا کلسینه کردن هیدروکسید آلومینیوم به دست می آید: 4Al + 3O2 = 2Al2O3 2Al(OH)3 = Al2O3 + H2O. در آب حل نمی شود. اکسید آمفوتریک. با اسیدها و نمک های اسیدی و قلیاها تعامل دارد. Al2O3+ 6HCl = 2AlCl3+ 3H2O. هیدروکسید آلومینیوم- به اشکال کریستالی و بی شکل وجود دارد، هر دو شکل در آب نامحلول هستند. از اثر قلیاها روی نمک های آلومینیوم یا هیدرولیز آنها به دست می آید. هنگامی که مقدار زیادی قلیایی وجود دارد، هیدروکسید آلومینیوم حاصل تشکیل می شود نمک پیچیده. Al2(SO4)3 + 6NH4OH = 2Al(OH)3 + 3(NH4)2SO4. هنگامی که هیدروکسید آلومینیوم گرم می شود، به تدریج آب خود را از دست می دهد و به اکسید تبدیل می شود. خاصیت آمفوتریک دارد: Al(OH)3 = AlO(OH) + H2O 2AlO(OH) = Al2O3 + H2O.

کائولینیت (رس سفید) یک کانی رسی از گروه سیلیکات های آلومینیوم آبدار است. ترکیب شیمیایی Al4(OH)8; حاوی 39.5٪ Al2O3، 46.5٪ SiO2 و 14٪ H2O. توده های خاکی را تشکیل می دهد که در آن بلورهای شش ضلعی کوچک با بزرگنمایی زیاد زیر میکروسکوپ الکترونی یافت می شوند. در سیستم مونوکلینیک متبلور می شود. ساختار کریستالی کائولینیت بر پایه ورقه های بی پایان چهار وجهی Si-O4 است که سه اکسیژن را به اشتراک می گذارد و به صورت جفت از طریق رئوس آزاد توسط آلومینیوم و هیدروکسید به هم متصل شده اند. این ورقه ها توسط پیوندهای ضعیف به یکدیگر متصل می شوند که شکاف بسیار عالی کائولینیت و امکان برهم نهی متفاوت یک لایه بر روی لایه دیگر را تعیین می کند که به نوبه خود منجر به تغییری در تقارن کل ساختار بلوری می شود. ساختار لایه ای کائولینیت به کانی های مبتنی بر آن (رس و کائولن) خاصیت پلاستیسیته می دهد. سختی در مقیاس کانی شناسی 1; چگالی 2540-2600 کیلوگرم بر متر مکعب؛ در لمس چرب هنگامی که کائولینیت تا 500-600 درجه سانتیگراد گرم می شود، آب خود را از دست می دهد و در دمای 1000-1200 درجه سانتیگراد با آزاد شدن گرما تجزیه می شود و ابتدا سیلیمانیت و سپس مولیت می دهد. این واکنش اساس تولید سرامیک را تشکیل می دهد. مونت موریلونیت- یک کانی رسی متعلق به زیر کلاس سیلیکات های لایه ای. فلدسپات ها- گروهی از کانی‌های گسترده، به ویژه سنگ‌ساز از کلاس سیلیکات. اکثر فلدسپات ها نمایندگان محلول های جامد سیستم سه تایی سری هم شکل K - Na - Ca هستند که اعضای انتهایی آن به ترتیب ارتوکلاز (Or)، آلبیت (Ab)، آنورتیت (An) هستند. دو سری ایزومورف وجود دارد: آلبیت (Ab) - ارتوکلاز (Or) و آلبیت (Ab) - آنورتیت (An). مواد معدنی اولی آنها نمی تواند بیش از 10٪ آن را داشته باشد و دومی - بیش از 10٪ یا. فقط در فلدسپات های سدیم نزدیک به Ab حلالیت Or و An افزایش می یابد. اعضای ردیف اول قلیایی (فلدسپات K-Na) و دومین - پلاژیوکلازها (فلدسپات های Ca-Na) نامیده می شوند. تداوم سری Ab-Or فقط در دماهای بالا ظاهر می شود؛ در دماهای پایین، امتزاج پذیری با تشکیل پرتیت ها از بین می رود. همراه با سانیدین، که درجه حرارت بالا است، فلدسپات های پتاسیم با دمای پایین متمایز می شوند - میکروکلین و ارتوکلاز.

آلومینات ها- نمک های تشکیل شده از اثر قلیایی بر روی هیدروکسید آلومینیوم تازه رسوب داده شده: Al(OH)3 + NaOH = Na (سدیم تترا هیدروکسوآلومینات) Al(OH)3 + 3NaOH = Na3 (هگزا هیدروکسوآلومینات سدیم) آلومینات ها نیز از حل کردن فلز آلومینیوم (یا) به دست می آیند. Al2O3) در قلیاها: 2Al + 2NaOH + 6H2O = 2Na + 3H2 یون - - در محلول های آبی وجود دارد. آلومینات‌های فلزات قلیایی در آب بسیار حل می‌شوند و محلول‌های آبی آنها به دلیل هیدرولیز، تنها زمانی پایدار هستند که مقدار زیادی قلیایی وجود داشته باشد. هنگامی که Al2O3 با اکسیدهای فلزی ذوب می شود، آلومینات های بی آب تشکیل می شوند که می توان آنها را مشتقات متا آلومینیوم اسید HAlO2 در نظر گرفت؛ برای مثال، متا آلومینات کلسیم Ca(AlO2)2 را می توان از همجوشی Al2O3 با CaO به دست آورد. آلومینات های منیزیم و کلسیم MgAl2O4، CaAl2O4 و ماده معدنی کریزوبریل (آلومینات بریلیوم BeAl2O4) در طبیعت یافت می شوند. آلومینات‌های مصنوعی با افزودن فعال‌کننده‌های REE، فسفرهایی با درخشش طولانی و انباشت انرژی فعال‌سازی بالا هستند. این ترکیبات فرمول و آنالوگ های ساختاری اسپینل معدنی طبیعی - MgAl2O4 هستند. لومینسانس موثر در آلومینات ها با وارد کردن فعال کننده هایی به شکل عناصر خاکی کمیاب به شبکه کریستالی آنها، به ویژه یوروپیوم دو ظرفیتی در غلظت Eu+2 از 1.10-2 تا 8 درصد تضمین می شود. تولید و فرمولاسیون فسفر آلومینات و همچنین تولید فسفر سولفید روی ماهیت صنعتی و کاملاً دارد. کاربرد گستردهدر فعالیت های علامت گذاری و طراحی نور. آلومینات سدیم یک محصول میانی در تولید Al2O3 است که در صنایع نساجی و کاغذسازی و برای تصفیه آب کاربرد دارد. پودر متا آلومینات سدیم (NaAlO2) نیز به عنوان یک افزودنی در بتن ساختمانی به عنوان یک تسریع کننده سخت شدن استفاده می شود: آلومینات کلسیم جزء اصلی سیمان آلومینا با سخت شدن سریع است. تهیه: Al2O3 + Na2O =t= 2NaAlO2

عناصر گروه IVAدر حالت اکسیداسیون (IV) آنها اسیدهای ضعیف (H2CO3، H4Si04، H2[Ce(OH)6]، H2 و H2[Pb(OH)b] را تشکیل می دهند، که خواص آمفوتریک را نشان می دهند. عناصر گروه IVA در حالت آزاد، عوامل کاهنده هستند. گروه IVA شامل کربن C، سیلیکون Si، ژرمانیوم Ce، قلع Sn و سرب سرب است. گروه IVA شامل عناصر p کربن، سیلیکون، ژرمانیوم، قلع و سرب است. با تفاوت در تعداد سطوح الکترونیکی، اتم های تحریک نشده آنها دارای چهار الکترون s2p2 در سطح بیرونی هستند که الکترون های p جفت نشده هستند. گروه IVA از عناصر، علاوه بر موارد معمول، شامل عناصر زیرگروه ژرمانیوم است: Ge، Sn و Pb. پیکربندی الکترونیکی ظرفیت آنها (ns np2 در حالت تحریک نشده) امکان نمایش خواص هر دو سازنده کاتیون و آنیون را فراهم می کند. با این حال، عمدتا پیوند کووالانسیدر واقع، این همیشه در بلورهای مرکب قابل درک نیست. در گروه IVA، یک وابستگی غیر یکنواخت خواص به موقعیت عنصر در گروه مشاهده می شود. بنابراین، OEO ژرمانیوم بیشتر از سیلیکون است، اگرچه اولین پتانسیل یونیزاسیون ژرمانیوم کمتر است. تمام عناصر گروه IVA ترکیبات هیدروژنی از نوع RH4 را تشکیل می دهند که پایداری آن در سری های C، Si، Ge، Sn، Pb به سرعت ضعیف می شود. در گروه IVA، یک وابستگی غیر یکنواخت خواص به موقعیت عنصر در گروه مشاهده می شود. بنابراین، OEO ژرمانیوم بیشتر از سیلیکون است، اگرچه اولین پتانسیل یونیزاسیون ژرمانیوم کمتر است. این با وجود اتم ژرمانیوم، بر خلاف سیلیکون، یک Zs داخلی پر شده (10 سطح، که به عنوان صفحه نمایش برای الکترون‌های p عمل می‌کند توضیح داده می‌شود. در گروه IVA، وابستگی غیر یکنواخت خواص به موقعیت عنصر در گروه مشاهده می شود. بنابراین، OEO ژرمانیوم بزرگتر از سیلیکون است، اگرچه اولین پتانسیل یونیزاسیون ژرمانیوم کمتر است. سطح ZsP0 داخلی پر شده، که به عنوان صفحه نمایش برای الکترون های p عمل می کند. اگر پتانسیل یونیزاسیون 3 و 4 را که مشخصه استحکام پیوند با هسته الکترون های s است، مقایسه کنیم، می توانیم نتیجه بگیریم که اثر نفوذ برای s - الکترونها در ژرمانیوم در زیر لایه الکترونهای Srf غالب هستند.با در نظر گرفتن چهار پتانسیل یونیزاسیون معلوم می شود که قدرت پیوند الکترونهای ظرفیتی با هسته در اتم ژرمانیوم بیشتر است.به همین دلیل است که مقدار بالاتر از OEO ژرمانیوم در مقایسه با سیلیکون شعاع عناصر نیز به صورت غیر یکنواخت تغییر می کند هنگام رفتن از C به Si افزایش شدیدی در شعاع اتمی مشاهده می شود و سپس شعاع کمی تغییر می کند. شعاع اتم های عناصر گروه IVA به طور طبیعی با افزایش اعداد اتمی افزایش می یابد (جدول 24)، پتانسیل یونیزاسیون و الکترونگاتیوی کل کاهش می یابد. با این حال، کربن و سیلیکون به طور قابل توجهی از نظر خواص با سایر عناصر گروه تفاوت دارند. ژرمانیوم در حال حاضر دارای ویژگی های فلزی است و در قلع و سرب بر غیر فلزی غالب است. علاوه بر این، کربن و سیلیکون با سایر عناصر گروه IVA در تعداد و تنوع ترکیبات شیمیایی متفاوت است. کربن در اکثریت ترکیبات اکسیژن(به استثنای موارد نادر) حالت اکسیداسیون 4 را نشان می دهد؛ ترکیبات سیلیکونی با حالت اکسیداسیون 4 نیز کاملاً پایدار هستند. اما از ژرمانیوم تا سرب، قدرت ترکیباتی که در آنها حالت اکسیداسیون 4 را نشان می دهند کاهش می یابد. کدام یک از عناصر گروه IVA بیشتر در زمین رایج است.

کربن- عنصر شیمیایی گروه 4 از زیر گروه اصلی دوره دوم سیستم تناوبی مندلیف، شماره سریال 6، جرم اتمی - 12.01115. محتوای کربن در پوسته زمین 0.1 درصد جرمی است. کربن آزاد در طبیعت به شکل الماس و گرافیت یافت می شود. بخش عمده کربن به شکل کربنات های طبیعی (سنگ آهک و دولومیت)، سوخت های فسیلی - آنتراسیت (94-97٪ C)، زغال سنگ قهوه ای (64-80٪ C)، زغال سنگ قیر (76-95٪ C)، نفت است. شیل (56-78٪ C)، نفت (82-87٪ C)، گازهای طبیعی قابل اشتعال (تا 99٪ متان)، ذغال سنگ نارس (53-56٪ C)، و همچنین قیر و غیره در اتمسفر و هیدروسفر آن را به شکل دی اکسید کربن CO2 یافت می شود، در هوا 0.046٪ از جرم CO2 وجود دارد، در آب های رودخانه ها، دریاها و اقیانوس ها 60 برابر بیشتر است. کربن در ترکیب گیاهان و حیوانات (~18٪) گنجانده شده است. بدن انسان از طریق غذا وارد کربن می شود (به طور معمول حدود 300 گرم در روز). کل محتوای کربن در بدن انسان به حدود 21 درصد می رسد (15 کیلوگرم به ازای هر 70 کیلوگرم وزن بدن). کربن 2/3 توده عضلانی و 1/3 توده استخوانی را تشکیل می دهد. عمدتاً از طریق هوای بازدم (دی اکسید کربن) و ادرار (اوره) از بدن دفع می شود. چرخه کربن در طبیعت شامل چرخه بیولوژیکی، انتشار CO2 در جو در طی احتراق سوخت‌های فسیلی، از گازهای آتشفشانی، چشمه‌های معدنی گرم، از لایه‌های سطحی آب‌های اقیانوس و غیره است. چرخه بیولوژیکی شامل این واقعیت است که کربن به شکل CO2 از تروپوسفر توسط گیاهان جذب می شود. سپس از بیوسفر دوباره به ژئوسفر باز می گردد: با گیاهان، کربن وارد بدن حیوانات و انسان می شود و سپس، هنگامی که مواد حیوانی و گیاهی پوسیده می شوند، به خاک و به شکل CO2 وارد جو می شود. در حالت بخار و به صورت ترکیباتی با نیتروژن و هیدروژن، کربن در جو خورشید، سیارات و در شهاب‌سنگ‌های سنگی و آهنی یافت می‌شود. بیشتر ترکیبات کربنی، و بالاتر از همه هیدروکربن ها، ویژگی مشخصی از ترکیبات کووالانسی دارند. استحکام پیوندهای ساده، دوگانه و سه گانه اتم های C با یکدیگر، توانایی تشکیل زنجیره ها و چرخه های پایدار از اتم های C وجود تعداد زیادی از ترکیبات حاوی کربن را مشخص می کند. شیمی ارگانیک. شونگیت معدنی در طبیعت یافت می‌شود که حاوی کربن جامد (25٪) و مقدار قابل توجهی اکسید سیلیکون (35٪) است. کربن با بسیاری از عناصر واکنش می دهد. ترکیبات با غیر فلزات نام خود را دارند - متان، تترافلورومتان. محصولات حاصل از احتراق کربن در اکسیژن عبارتند از CO و CO2 (به ترتیب مونوکسید کربن و دی اکسید کربن). سابوکسید کربن ناپایدار C3O2 و برخی اکسیدهای دیگر نیز شناخته شده است. گرافیت و کربن آمورف با هیدروژن در دمای 1200 درجه سانتیگراد و با فلوئور در دمای 900 درجه سانتیگراد شروع به واکنش می کنند. دی اکسید کربن با آب واکنش می دهد و اسید کربنیک ضعیف - H2CO3 را تشکیل می دهد که نمک ها - کربنات ها را تشکیل می دهد. کربنات های کلسیم و منیزیم بیشترین توزیع را در زمین دارند. گرافیت با هالوژن ها، فلزات قلیایی و سایر مواد ترکیبات گنجانده را تشکیل می دهد. هنگامی که یک تخلیه الکتریکی بین الکترودهای کربن در یک جو نیتروژن عبور می کند، سیانوژن تشکیل می شود. در دماهای بالا، واکنش کربن با مخلوط H2 و N2 باعث تولید اسید هیدروسیانیک می شود: هنگامی که کربن با گوگرد واکنش می دهد، کربن دی سولفید CS2 به دست می آید؛ CS و C3S2 نیز شناخته شده هستند. با بیشتر فلزات، آلومینیوم و کلسیم، کربن کاربید تشکیل می دهد، به عنوان مثال: (کاربید آلومینیوم); (کاربید کلسیم). واکنش کربن با بخار آب در صنعت مهم است.