Cloreto de cálcio (CACL2)

Explicamos o que cloreto de cálcio, sua estrutura, propriedades físicas e químicas, como é sintetizado e suas aplicações são

O que é cloreto de cálcio?

Ele cloreto de cálcio (CACL₂₎ É um sal inorgânico composto por cálcio, metal alcalino e cloro de halogênio. Nesse composto, existem várias interações eletrostáticas que definem a aparência externa de seus cristais e o restante de suas propriedades físicas.

Também é acompanhado por moléculas de água, formando hidratos de fórmula geral de cocl₂· Xh₂Ou, com x = 0, 1, 2, 4 e 6. Quando x = 0, o sal não possui água e é anidro, como indicado por sua fórmula química mencionada acima.

Na imagem superior, algumas partes sólidas de cacl são ilustradas₂. Em condições de pouca umidade, é possível.

Fórmula

Sua fórmula química é CACL₂: Expressa isso para cada ca Íon²⁺ Existem dois íons cl^- que neutralizam a carga positiva. O grupo de metal de cálcio do grupo 2 da tabela periódica (SR. Scholambara)- produz seus dois elétrons para cada átomo de cloro, elemento do grupo 17.

Estrutura de cloreto de cálcio

Na imagem superior, a estrutura CACL é ilustrada₂ anidrido. Esferas verdes correspondem aos íons cl^-, Enquanto branco para os íons Ca²⁺. Essas esferas são fixadas em um paralelepípedo, o que nada mais é do que a célula ortorrérôrrôquica unitária dos cristais.

A estrutura pode dar a falsa idéia de que o cálcio predomina; No entanto, se mais repetições da célula unitária forem reproduzidas, a maior abundância das esferas verdes seria clara: os íons cl^-.

Por outro lado, os íons Ca²⁺ Eles têm rádios iônicos menores que os íons cl^-. Isso ocorre porque, quando perdem elétrons, os núcleos dos átomos exercem maior força atraente nas camadas eletrônicas externas, o que reduz o raio iônico.

No caso do CL^-, Isso tem um elétron adicional que não pode ser atraído pela mesma força, aumentando assim seu raio iônico.

Geometria molecular e complexos aquosos de cálcio

No centro do paralelepípedo, o CA²⁺ É cercado por seis cl^-. Quatro deles estão em um plano quadrado e os outros dois estão localizados perpendicularmente (as esferas verdes mais remotas na esfera branca).

Como resultado do arranjo desses íons, em torno da CA²⁺ Um octaedro é "arma", atribuindo assim uma geometria molecular octaédrica.

Considerando como as esferas verdes são dispostas, uma molécula de água pode substituir uma delas, que ocorre com o golpe₂· H₂Ou, possivelmente no plano quadrado. Esse fato modifica a estrutura cristalina e, à medida que a água substitui as esferas verdes, o arranjo de íons muda mais.

Quando todos os íons cl^- Eles são substituídos por moléculas de água, o hidrato CACL é formado₂· 6h₂QUALQUER. Neste ponto, o octaedro é "aquoso" e as moléculas agora são capazes de interagir entre eles por pontes de hidrogênio (CA²⁺ Oh-h-oh₂).

Consecutivamente, o cálcio pode aceitar ainda mais moléculas de água sem alterar a proporção estabelecida. Isso significa que o cacl₂· 6h₂Ou pode adotar outras estruturas complexas, a ponto de considerar polímeros cristalinos de cálcio e água.

No entanto, essas estruturas são menos estáveis ​​do que as erguidas por interações eletrostáticas (CA²⁺ e cl^-) do sal anidrido.

Usos/aplicações de cloreto de cálcio

As principais aplicações do cloreto de cálcio são:

• Evite o congelamento da água durante o inverno. O cloreto de cálcio gera muito calor ao se dissolver e, em seguida, aumentando a temperatura, ocorre a fusão de gelo. Por esse motivo, é usado para reduzir o risco de circulação de pessoas e veículos durante a estação fria.
• Ajudar a controlar a poeira em estradas não pavimentadas.
• Acelerar a velocidade de secagem do concreto uma vez derramada.
• Fluidos de Cachl₂ A eficiência da perfuração para extração de gás de seus depósitos subterrâneos aumenta, bem como o petróleo.
• Piscinas são adicionadas para reduzir a erosão sofrida pelo concreto de suas paredes. Cálcio sedimentado cumpre esta função.
• Por ser um sal higroscópico, o cloreto de cálcio pode ser usado como disseccional, sendo capaz de diminuir a umidade do ar circundante e, portanto, de substâncias em contato com esse ar.
• É usado como conservante em alguns alimentos, bem como aditivo em vários, como bebidas energéticas usadas por atletas, queijos, cervejas etc.
• Na prática médica, também tem utilidade no tratamento da depressão causada por uma overdose de sulfato de magnésio, bem como no envenenamento por chumbo.

Síntese de cloreto de cálcio

As fontes naturais deste composto são as salmueras extraídas dos mares ou dos lagos.

No entanto, sua fonte principal vem do processo Solvay, no qual o calcário (caco₃) Sofra uma série de transformações até derivadas no cloreto de cálcio por -produto:

2NACL (aq) + caco₃(S) NA₂Co₃(s) + cacl₂(AC)

O produto do interesse desse processo é na verdade carbonato de sódio, na₂Co₃.

Propriedades de cloreto de cálcio

Propriedades físicas e delicescência

É um sólido branco, banheiro e higroscópico. Essa tendência de absorver a umidade do meio ambiente é devido à basicidade dos íons ca²⁺.

Basicicidade de que tipo: de Lewis ou Bronsted? Lewis, porque a espécie positiva é capaz de aceitar elétrons. Esses elétrons são doados, por exemplo, por átomos de oxigênio de moléculas de água.

O sólido absorve a umidade até o grau de dissolução na mesma água que enrola seus cristais. Esta propriedade é conhecida como Delicuescencia.

Sua densidade é de 2,15 g/ml. Como incorpora a água em sua estrutura, o cristal é "dilatado", aumentando seu volume e, consequentemente, diminuindo a densidade. Apenas o CACL₂· H₂O quebrar com esta tendência, mostrando uma densidade maior (2,24 g/ml).

O peso molecular do sal anidro é de aproximadamente 111 g/mol e, para cada molécula de água em sua estrutura, esse peso aumenta 18 unidades.

Solubilidade

O cacl₂ É muito solúvel em água e em alguns solventes polares, como etanol, ácido acético, metanol e outros álcoois.

Calor de calor

Quando o processo é dissolvido na água, é exotérmico e, portanto, aqueceu a solução e seus arredores.

Isso ocorre porque o complexo aquoso estabiliza melhor os íons ca²⁺ em solução que as interações eletrostáticas com os íons Cl^-. Como o produto é mais estável, o sólido libera energia na forma de calor.

Decomposição eletrolítica

O cacl₂ O fundido pode ser submetido a eletrólise, processo físico que consiste na separação de um composto em seus elementos da ação de uma corrente elétrica. No caso deste sal, os produtos são de cálcio metálico e cloro gasoso:

CACL₂(L) → Ca (S) + Cl₂(g)

Os íons ca²⁺ Eles são reduzidos no cátodo, enquanto os íons cl^- Eles são oxidados no ânodo.

Referências

1. Wikipedia. (2018). Cloreto de cálcio. Recuperado de.Wikipedia.org
2. Shiver & Atkins. (2008). Química Inorgânica. Nos elementos do Grupo 2. (Quarta edição., p. 278). Mc Graw Hill.
3. PubChem. (2018). Cloreto de cálcio. Recuperado de PubChem.NCBI.Nlm.NIH.Gov.
4. Oxychem. Cloreto de cálcio: um guia para propriedades físicas. Oxi recuperado.com
5. Carole Ann. Usos comuns de cloreto de cálcio. Hunker se recuperou.com