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氯化鈣的作用與功效有哪些（氯化鈣使用方法講解）

標簽：添加時間：2022-11-23 瀏覽次數:3243

氯化鈣的作用與功效有哪些（氯化鈣使用方法講解）

　　目錄:

　　化學式

　　結構

　　分子幾何構型和含水鈣化合物

　　應用

　　如何制備

　　屬性

　　物理特性

　　溶解度

　　熱溶解

　　電解分解

　　氯化鈣(CaCl2)是由鈣、堿土金屬和氯鹵組成的一種無機鹽。在這種化合物中，有幾種靜電相互作用，它們決定了晶體的外觀和其他物理性質。

　　同樣，它總是伴隨著水分子，形成通用公式CaCl2XH2Or的水合物，x=0,1,2,4和6。當x=0時，鹽為無水，由上面的化學式表示。

　　在低濕度的條件下，可以保持無水鹽不沾水，盡管它的自然趨勢是吸收它，直到它溶解(潮解)。

　　化學式

　　它的化學式是CaCl2:表示每一個Ca2+對應兩個Cl離子，Cl離子中和了正電荷。元素周期表中第2族的金屬鈣把它的兩個電子給了第17族元素氯原子。

　　結構

　　在上圖中，CaCl的結構是由酸酐構成的。綠色的球對應Cl離子，而白色的球對應Ca離子。這些球體排列成平行六面體，也就是晶體的正交單元。

　　這種結構可能會給人以鈣為主的錯誤觀念;然而，如果單位細胞的重復次數越多，綠色球體的豐度就越高:Cl離子。

　　另一方面，Ca離子的離子半徑小于Cl離子。這是因為，當它們失去電子時，原子核對外層電子殼層施加更大的吸引力，從而減小了離子半徑。

　　在Cl-的情況下，它有一個額外的電子，不能被同樣的力吸引，因此增加了它的離子半徑。

　　分子幾何構型和含水鈣化合物

　　在平行六面體的中心，Ca2+被6個Cl-包圍。其中四個位于一個方形平面上，另外兩個垂直放置(綠色的球離白色的球最遠)。

　　由于這些離子的排列，在Ca2+周圍“組裝”了一個八面體，因此它被分配為一個八面體分子幾何結構。

　　考慮到綠色球體的排列方式，一個水分子可以取代其中的一個，這發生在cacl2或者在正方形平面上。這一事實改變了晶體結構，當水取代綠色球體時，離子的排列就會發生更多的變化。

　　當所有Cl離子-被水分子取代時，形成水合CaCl26H2O。在這一點上，八面體是“水”的，分子現在可以通過氫鍵(Ca2+OH-H-OH2)相互作用。

　　因此，鈣可以在不改變既定比例的情況下接受更多的水分子。這意味著CaCl26H2Or可以采用其它復雜的結構，以至于被認為是鈣和水的結晶聚合物。

　　然而，這些結構比無水鹽的靜電作用(Ca2+和Cl-)所建立的結構更不穩定。

　　應用

　　冬季避免水結冰。氯化鈣溶解時會產生大量熱量，然后隨著溫度的升高，冰也會融化。因此，它被用來減少寒冷季節人員和車輛移動的風險。

　　幫助控制未鋪砌道路上的灰塵。

　　提高混凝土澆筑后的干燥速度。

　　CaCl2提高了從地下礦床開采天然氣和石油的鉆探效率。

　　它被添加到水池中，以減少混凝土墻的侵蝕。沉積的鈣具有這種功能。

　　由于氯化鈣是一種吸濕鹽，它可以用作干燥劑，能夠降低周圍空氣的濕度，從而降低與空氣接觸的物質的濕度。

　　它在一些食品中用作防腐劑，以及在一些食品中用作添加劑，如運動員使用的能量飲料、奶酪、啤酒等。

　　在醫療實踐中，它還有助于治療過量服用硫酸鎂引起的抑郁癥，以及鉛中毒。

　　如何制備?

　　這種化合物的天然來源是從海洋或湖泊中的鹽水。

　　然而，它的主要來源是索爾維過程，在這個過程中石灰石(CaCO3)經歷一系列的轉變，直到產生副產物氯化鈣:

　　2NaCl(aq)+CaCO3(s)<=>Na2CO3(s)+CaCl2(ac)

　　這個過程的產物實際上是碳酸鈉，Na2CO3。

　　屬性

　　物理特性

　　它是一種白色、無味、吸濕的固體。這種從環境中吸收濕度的傾向是由于鈣離子的堿性。

　　因為帶正電的物質能夠接受電子，這些電子是由水分子中的氧原子提供的。

　　這種固體吸收水分，直至其溶解在濕潤它的水中。這種性質稱為潮解性。

　　它的密度為2.15 g/mL，當它將水納入其結構時，晶體會“膨脹”，增加其體積，從而降低其密度。只有CaCl2H2Or打破了這一趨勢，呈現較高的密度(2.24 g/mL)。

　　無水鹽的分子量約為111 g/mol，其結構中每增加一個水分子，其分子量就增加18個單位。

　　溶解度

　　它的CaCl2非常溶于水和一些極性溶劑，如乙醇、乙酸、甲醇和其它醇。

　　熱溶解

　　當溶解在水中時，這個過程是放熱的，因此，加熱溶液和它的周圍環境。

　　這是由于水絡合物使鈣離子穩定到一個更好的程度。溶液中的2+比與Cl離子的靜電相互作用要好。由于產物更穩定，固體以熱的形式釋放能量。

　　電解分解

　　熔融的CaCl2可以被電解，這是一個物理過程，它包括一個化合物在電流的作用下分離成它的元素。這種鹽的產品是金屬鈣和氣態氯:

　　CaCl2(l)→Ca(s)+Cl2(g)

　　Ca離子在陰極被還原，而Cl離子在陽極被氧化。

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