Tính chất hóa học của canxi oxit?

Câu hỏi: Tính chất hóa học của canxi oxit?

Trả lời

Tính chất hoá học của canxi oxit:

- Tác dụng với nước

- Tác dụng với axit

- Tác dụng với oxit axit

Sau đây, mời bạn đọc cùng với Top lời giải tìm hiểu thêm về Canxi oxit qua bài viết đưới dây.

1. Canxi oxit là gì?

Canxi oxit (công thức CaO, còn được biết đến với tên gọi canxi, các tên gọi thông thường khác là vôi sống, vôi nung) là một oxide của canxi, được sử dụng rộng rãi. Nó có khối lượng mol bằng 56,1 g/mol, hệ số giãn nở nhiệt 0,148, nhiệt độ nóng chảy 2572 °C.

- Công thức phân tử: CaO.

- Công thức cấu tạo: Ca=O.

2. Tính chất của canxi oxit

a. Tính chất vật lý

Nó là chất rắn có dạng tinh thể màu trắng và là một chất ăn da và có tính kiềm.

 Nhận biết: Đem hòa tan bari oxit vào nước, tan tốt trong nước, tỏa nhiệt mạnh, sinh ra dung dịch hơi vẩn đục.

CaO + H₂O → Ca(OH)₂

b. Tính chất hoá học

Canxi oxit là một oxit bazo nên nó có đầy đủ tính chất của một oxit bazo.

- Tác dụng với nước

CaO  +  H₂O → Ca(OH)₂

Tác dụng với axit tạo thành muối và nước

CaO + 2HCl → CaCl₂ + H₂O

- Tác dụng với oxit axit tạo thành muối

CaO + CO₂ → CaCO₃

Phản ứng xảy ra khi cho vôi sống vào nước

CaO + H₂O → Ca(OH)₂

3. Quy trình sản xuất Canxi oxit - Vôi sống

Nguyên liệu được sử dụng để sản xuất vôi sống là những loại đá giàu khoáng canxi cacbonat, chủ yếu là đá vôi. Ngoài ra còn một số loại khác như đá san hô, đá dolomit (hàm lượng sét nhỏ hơn 6%).

Đập nhỏ đá thành những cục nhỏ kích thước đều nhau 10- 20cm trước khi đem nung trong lò với nhiệt độ cao từ 900- 1100^oC. Chất đốt được sử dụng là củi, dầu, khí tự nhiên,…Phản ứng xảy ra như sau:

Than cháy sinh ra khí CO₂ và tỏa nhiều nhiệt

C + O₂ → CO₂

Nhiệt sinh ra phân hủy đá vôi

CaCO₃  ↔ CaO + CO₂ - Q (nhiệt lượng)

Đây là phản ứng thuận nghịch. Do đó, nếu muốn tăng chất lượng vôi, cần đẩy chiều thuận bằng cách tạo độ thông thoáng trong lò vôi để khí CO₂ thoát ra dễ dàng.

Lưu ý:

Nếu các cục đá mang đi nung có kích thước không đều, hiện tượng vôi sống, vôi cháy rất dễ xảy ra.

- Nếu mang nung các cục đá lớn, canxi cacbonat sẽ không chuyển hết hoàn toàn sang canxi oxit khiến thành phẩm có chất lượng kém, nhiều sạn đá, ít dẻo.

- Với các cục đá kích thước nhỏ hoặc nhiệt độ trong lò nung quá lớn, canxi oxit sinh ra sẽ phản ứng với các tạp chất sét tạo thành lớp màng keo canxi silicat, canxi aluminat rất cứng. Chúng bao phủ lên các hạt vôi làm chúng khó thủy phân trong nước, vôi hút nước hút ẩm nhiều làm tăng thể tích khiến kết cấu bị rỗ, nứt.

4. Các tiêu chí đánh giá chất lượng canxi oxit – Vôi sống

Chất lượng vôi phụ thuộc vào hàm lượng canxi oxit.

Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng vôi:

- Độ hoạt tính của vôi: Phụ thuộc vào hàm lượng canxi oxit, magie oxit. Lượng càng lớn thì sản lượng vôi vữa càng nhiều và ngược lại. 

- Nhiệt độ tôi (nhiệt độ cao nhất của quá trình tôi) và thời gian tôi (tính từ lúc cho vôi vào nước đến khi nhiệt độ sôi đạt mức cao nhất): Lượng nhiệt tỏa ra khi tôi vôi càng lớn, thời gian tôi càng ngắn thì vôi càng tinh khiết tức hàm lượng canxi oixt càng nhiều. Sản lượng vôi vữa tạo ra sẽ nhiều.

- Sản lượng vôi: Lượng vôi nhuyễn càng nhiều thì vôi có chất lượng càng tốt. Chúng phụ thuộc vào hàm lượng canxi oxit, nhiệt độ, thời gian tôi.

- Lượng hạt sạn (hạt vôi chưa tôi được trong vôi vữa): Lượng hạt sạn là tỷ số giữa khối lượng hạt sạn so với khối lượng vôi sống (các hạt còn lại trên sàng 124 lỗ /cm2), tính bằng %. Lượng hạt sạn càng ít thì phần vôi tác dụng được với nước càng nhiều, sản lượng vôi vữa tạo ra càng nhiều.

- Độ mịn của bột vôi sống.

Bột vôi sống càng mịn thì nó càng dễ dàng tác dụng với nước một cách hoàn toàn, tạo thành nhiều vôi vữa hơn. 

Các chỉ tiêu cơ bản đánh giá chất lượng của vôi được quy định theo TCVN 2231 – 1989

5. Ứng dụng 

- Khi cho tác dụng với nước nó trở thành vôi tôi (Ca(OH)₂), được sử dụng trong các loại vữa để làm tăng độ liên kết và độ cứng.

- Vôi sống cũng được sử dụng trong sản xuất thủy tinh và khả năng phản ứng của nó với các muối silicat cũng được sử dụng trong công nghiệp sản xuất kim loại/hợp kim ngày nay

- Canxi oxit cũng được sử dụng trong xử lý nước và nước thải để làm giảm độ chua, để làm mềm như là chất kết bông và để loại bỏ các tạp chất photphat và các tạp chất khác; trong sản xuất giấy để hòa tan linhin, như là chất làm đông trong tẩy rửa.

- CaO được dùng trong vật liệu gốm nhóm trợ chảy. Canxi oxit là loại trợ chảy cơ bản cho các loại men nung vừa và nung cao, nó bắt đầu hoạt động ở khoảng 1100^oC.

- Phần lớn canxi oxit được dùng trong công nghiệp luyện kim và làm nguyên liệu cho công nghiệp hóa học.

- Canxi oxit còn được dùng để khử chua đất trồng trọt, xử lí nước thải công nghiệp, sát trùng, diệt nấm, khử độc môi trường,…

- Canxi oxit có tính hút ẩm mạnh nên được dùng để làm khô nhiều chất.