Номер 1, страница 212 - гдз по химии 9 класс учебник Еремин, Кузьменко

1. Опишите физические и химические свойства кальция.

Физические свойства

Кальций (Ca) — химический элемент 2-й группы 4-го периода периодической системы, относится к щёлочноземельным металлам. В чистом виде это ковкий, относительно мягкий металл серебристо-белого цвета. Его можно резать ножом, хотя он тверже, чем натрий или свинец. Кальций является лёгким металлом, его плотность составляет $1,55 \text{ г/см}^3$, что меньше, чем у большинства конструкционных металлов. Температура плавления кальция — $842^\circ\text{C}$, а температура кипения — $1484^\circ\text{C}$. Он обладает хорошей электро- и теплопроводностью. Кальций существует в двух кристаллических модификациях: до $443^\circ\text{C}$ устойчива α-форма с кубической гранецентрированной решёткой, а выше этой температуры — β-форма с кубической объёмно-центрированной решёткой. На воздухе кальций быстро тускнеет, покрываясь серовато-белой плёнкой, состоящей в основном из оксида и нитрида.

Ответ: Кальций — это лёгкий, ковкий, серебристо-белый металл с температурой плавления $842^\circ\text{C}$, хорошей электропроводностью и относительно низкой твёрдостью.

Химические свойства

Кальций — химически активный металл. На внешней электронной оболочке у него два валентных электрона ($...4s^2$), которые он легко отдаёт, проявляя во всех соединениях постоянную степень окисления +2.

• Взаимодействие с простыми веществами:

  • На воздухе кальций легко окисляется, а при нагревании сгорает ярким оранжево-красным пламенем, образуя оксид кальция ($CaO$). Он также реагирует с азотом воздуха, особенно при нагревании, с образованием нитрида кальция ($Ca_3N_2$).

    $2Ca + O_2 \rightarrow 2CaO$

    $3Ca + N_2 \xrightarrow{t} Ca_3N_2$

  • Энергично реагирует с галогенами, образуя соответствующие галогениды (например, хлорид кальция):

    $Ca + Cl_2 \rightarrow CaCl_2$

  • При нагревании взаимодействует с серой, фосфором, водородом:

    $Ca + S \xrightarrow{t} CaS \text{ (сульфид кальция)}$

    $Ca + H_2 \xrightarrow{t} CaH_2 \text{ (гидрид кальция)}$

• Взаимодействие со сложными веществами:

  • Активно реагирует с водой, вытесняя из неё водород и образуя гидроксид кальция ($Ca(OH)_2$, гашёная известь). Реакция протекает менее бурно, чем у щелочных металлов.

    $Ca + 2H_2O \rightarrow Ca(OH)_2 + H_2 \uparrow$

  • Легко растворяется в кислотах с образованием соли и выделением водорода:

    $Ca + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2 \uparrow$

  • Является сильным восстановителем. Его используют в металлотермии для получения тугоплавких металлов (например, урана, тория, титана) из их оксидов или солей:

    $2Ca + UO_2 \xrightarrow{t} 2CaO + U$

Ответ: Кальций — химически активный щёлочноземельный металл, сильный восстановитель. Он легко реагирует с кислородом, водой, кислотами и неметаллами, образуя соединения, в которых проявляет степень окисления +2.