Номер 3, страница 182 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 24. Химия в строительстве. Глава 5. Химия в жизни и обществе - номер 3, страница 182.

Условие.

3. Как готовят штукатурку? На какой химической реакции основано нанесение штукатурки?

Решение.

Решение 2.

Как готовят штукатурку?

Штукатурку, или штукатурный раствор, готовят путем смешивания вяжущего вещества, заполнителя и воды до получения пластичной массы. В зависимости от типа вяжущего вещества, различают несколько основных видов штукатурок. Наиболее распространенными являются известковая и гипсовая штукатурки.

Известковая штукатурка:
Основным компонентом является гашёная известь (гидроксид кальция, $Ca(OH)_2$). Её получают из природного известняка (карбоната кальция, $CaCO_3$) в два этапа. Сначала известняк обжигают для получения негашёной извести (оксида кальция, $CaO$):
$CaCO_3 \xrightarrow{t^\circ} CaO + CO_2\uparrow$
Затем негашёную известь «гасят» водой, получая гашёную известь:
$CaO + H_2O \rightarrow Ca(OH)_2$
Для приготовления штукатурного раствора гашёную известь смешивают с заполнителем (обычно речным песком) и водой. Песок придает раствору прочность и уменьшает усадку при высыхании.

Гипсовая штукатурка:
Основным компонентом является строительный гипс (полуводный сульфат кальция, $CaSO_4 \cdot \frac{1}{2}H_2O$), также известный как алебастр. Его получают путем термической обработки природного гипсового камня (дигидрата сульфата кальция, $CaSO_4 \cdot 2H_2O$) при температуре 150–180 °C. При этом гипс теряет часть кристаллизационной воды:
$CaSO_4 \cdot 2H_2O \xrightarrow{t^\circ} CaSO_4 \cdot \frac{1}{2}H_2O + \frac{3}{2}H_2O\uparrow$
Для приготовления раствора сухую гипсовую смесь смешивают (затворяют) с водой. В современные смеси также добавляют различные полимерные добавки для улучшения пластичности, времени схватывания и адгезии.

Ответ: Штукатурку готовят путем смешивания вяжущего вещества (например, гашёной извести или строительного гипса), заполнителя (песка) и воды до образования однородной пластичной массы.

На какой химической реакции основано нанесение штукатурки?

Процесс нанесения штукатурки, а точнее её последующее твердение на поверхности, основан на химических реакциях, которые зависят от типа вяжущего вещества.

Твердение известковой штукатурки:
Процесс твердения известковой штукатурки (карбонизация) происходит медленно и основан на химическом взаимодействии гидроксида кальция с углекислым газом ($CO_2$), содержащимся в воздухе. В результате этой реакции образуется прочный и нерастворимый в воде карбонат кальция ($CaCO_3$), который по составу идентичен исходному известняку. В процессе реакции также выделяется вода, которая испаряется.
Уравнение реакции:
$Ca(OH)_2 + CO_2 \rightarrow CaCO_3\downarrow + H_2O$

Твердение гипсовой штукатурки:
Процесс твердения гипсовой штукатурки основан на реакции гидратации. При смешивании строительного гипса ($CaSO_4 \cdot \frac{1}{2}H_2O$) с водой он снова присоединяет недостающую воду, превращаясь обратно в дигидрат сульфата кальция ($CaSO_4 \cdot 2H_2O$).
Образующиеся игольчатые кристаллы дигидрата сульфата кальция переплетаются и срастаются между собой, формируя прочную пористую структуру. Этот процесс происходит значительно быстрее, чем твердение извести, и сопровождается выделением тепла.
Уравнение реакции:
$CaSO_4 \cdot \frac{1}{2}H_2O + \frac{3}{2}H_2O \rightarrow CaSO_4 \cdot 2H_2O$

Ответ: Нанесение штукатурки основано на химических реакциях её твердения. Для известковой штукатурки — это реакция карбонизации ($Ca(OH)_2 + CO_2 \rightarrow CaCO_3 + H_2O$). Для гипсовой штукатурки — это реакция гидратации ($CaSO_4 \cdot \frac{1}{2}H_2O + \frac{3}{2}H_2O \rightarrow CaSO_4 \cdot 2H_2O$).