Презентация по химии "Кальций и магний"

• 1 слайд

  Кальций и магний
  Косаченко Н.А.,
  Учитель химии, г.Воронеж
  

• 2 слайд

  Строение атомов
  Особенностью строение атомов элементов 2 А группы является то, что на внешнем электронном слое у них находится по два электрона , поэтому в химических реакциях они будут выступать в роли восстановителей, отдавая 2 внешних электрона и превращаясь в катионы с зарядом 2+ . Mg, Ca– сильные восстановители.
  Атомы щелочно-земельных металлов и их соли окрашивают пламя в разные цвета. Например, Ca в кирпично-красный цвет. Таким образом, используя это свойство химических элементов также можно распознавать соли щелечно-земельных металлов.
  
  

• 3 слайд

  Электронное строение атома Магния:
  

• 4 слайд

  Электронное строение атома Кальция
  ||
  ||
  ||
  ||
  ||
  ||
  ||
  ||
  ||
  ||
  

• 5 слайд

  Нахождение в природе металлов 2A группы.
  Все щёлочноземельные металлы имеются (в разных количествах) в природе. Ввиду своей высокой химической активности все они в свободном состоянии не встречаются. Самым распространённым щёлочноземельным металлом является кальций, количество которого равно 3,38 % (от массы земной коры). Немногим ему уступает магний, количество которого равно 2,35 % (от массы земной коры).
  Mg
  MgCO3 – магнезит
  KCl • MgSO4 • 3H2O – каинит
  Ca
  CaCO3 – кальцит (известняк, мрамор и др.)
  Ca3(PO4)2 – апатит, фосфорит
  CaSO4 • 2H2O – гипс
  
  

• 6 слайд

  Гипс — гидратированный сульфат кальция, один из самых распространенных минералов; термин используется и для обозначения сложенных им пород. Гипсом также принято называть строительный материал, получаемый путем частичного обезвоживания и измельчения минерала.
  

• 7 слайд

  Магнезит — распространенный минерал из группы кальцита; карбонат магния. Широко используется во многих отраслях промышленности.
  

• 8 слайд

  Апати́т  — минерал класса фосфатов, как правило, бледно-зеленоватого, голубого, желто-зеленого или розового цвета со стеклянным блеском. Апатит является сырьём для производства фосфора ; его применяют в производстве керамики и стекла.
  

• 9 слайд

  Получение. Mg
  Обычный промышленный метод получения металлического магния — это электролиз расплава смеси безводных хлоридов магния MgCl2 (бишофит), натрия NaCl и калия KCl. В расплаве электрохимическому восстановлению подвергается хлорид магния: MgCl2 = Mg + Cl2
  Другой способ получения магния — термический. В этом случае для восстановления оксида магния при высокой температуре используют кремний или кокс:
  MgO + C = Mg + CO
  Преимущество термического способа состоит в том, что он позволяет получать магний более высокой чистоты. Для получения магния используют не только минеральное сырьё, но и морскую воду.
  

• 10 слайд

  Магний является одним из важнейших компонентов хлорофилла растений и встречается на всех уровнях пищевой цепочки.
  
  
  При физических нагрузках потребность человеческого организма в магнии существенно увеличивается, например, у спортсменов во время интенсивных и длительных тренировок, в ходе ответственных спортивных соревнований, при возникновении стрессовых ситуаций. Потеря магния человеческим организмом в подобных ситуациях сопоставима со степенью эмоциональной или физической нагрузки.
  При сгорании магния начинает выделяться огромное количество тепла и ультрафиолетовых лучей: четыре грамма данного «топлива» хватает для того, чтобы довести до кипения стакан с ледяной водой.
  

• 11 слайд

  Получение. Ca
  Свободный металлический кальций получают электролизом рас-плава, состоящего из CaCl2 (75-80 %) и KCl или из CaCl2 и CaF2, а также  алюминотермиче- ским восстановлением CaO при 1170—1200 °C:
  4 CaO + 2Al = CaAl2 O4 + 3Ca
  - Разработан также способ получения кальция термической диссоциацией карбида кальция CaC2
  
  

• 12 слайд

  Кальций является пятым наиболее распространенным минералом на планете
   В организме взрослого человека содержится до полутора килограмм кальция. Он присутствует во всех тканях и жидкостях живых организмов.
  «Жёсткость» воды — это ряд свойств, которые придают воде растворенные в ней соли кальция и магния. 
  Изотоп 48Ca является очень редким очень дорогим; как было недавно обнаружено, испытывает двойной бета-распад с периодом полураспада 5,3x1019 лет. Играет ключевую роль в экспериментах по синезу супертяжелых элементов 
  (Z = 110,112) 
  с помощью реакции 232Th, 238U +48Ca
  
  

• 13 слайд

  Физические свойства
  Магний
  Магний — металл серебристо-белого цвета, обладает металлическим блеском;
  При обычных условиях поверхность магния покрыта прочной защитной плёнкой оксида магния MgO, которая разрушается при нагреве на воздухе до примерно 600 °C, после чего металл сгорает с ослепительно белым пламенем
  температура плавления металла tпл = 650 °C, температура кипения tкип = 1090 °C
  Магний высокой чистоты пластичен, хорошо прессуется, прокатывается и поддаётся обработке резанием.
  Кальций
  Кальций — легкий серебристо-белый и довольно твердый металл.
  Температура плавления и кипения выше, чем у щелочных металлов ( 842°C)
  При постепенном повышении давления начинает проявлять свойства полупроводника, но не становится полупроводником в полном смысле этого слова (металлом уже тоже не является). При дальнейшем повышении давления возвращается в металлическое состояние и начинает проявлять сверхпроводящие свойства (температура сверхпроводимости в шесть раз выше, чем у ртути, и намного превосходит по проводимости все остальные элементы).
  

• 14 слайд

  Химические свойства Ca
  Кальций - типичный щелочноземельный металл. Химическая активность кальция высока, но ниже, чем всех других щелочноземельных металлов. Он легко взаимодействует с кислородом, углекислым газом и влагой воздуха, из-за чего поверхность металлического кальция обычно тускло серая, поэтому в лаборатории кальций обычно хранят, как и другие щелочноземельные металлы, в плотно закрытой банке под слоем керосина или жидкого парафина.
  

• 15 слайд

  Ca
   Кальций активно реагирует с водой, но без воспламенения:
  Ca + 2H2O = Ca(OH) 2 + H2
  
  

• 16 слайд

  Ca
  С активными неметаллами (кислородом, хлором, бромом, иодом) кальций реагирует при обычных условиях:
  2Ca + O2 = 2CaO
  Ca + Br2 = CaBr2
  
  

• 17 слайд

  Ca
  С менее активными неметаллами (водородом, бором, углеродом,  кремнием , азотом, фосфором и другими) кальций вступает во взаимодействие при нагревании, например:
  Ca + H2 = CaH2
  3Ca + 2B = Ca3 В2
  3Ca + N2 = Ca3 N2
  Ca + 2C = CaC2
  
  

• 18 слайд

  Ca
   Большинство из соединений кальция с неметаллами легко разлагается водой:
  CaH2 + 2H2O = Ca(OH) 2 + H2
  
  

• 19 слайд

  Химические свойства Mg
  В химическом отношении Магний - весьма активный металл.
  Раскаленный Магний энергично реагирует с водой, вследствие чего горящий магний нельзя тушить водой:
  Mg + H2O = Mg0 + H2 + 75 kcal
  
  

• 20 слайд

  Mg
  При нагревании на воздухе магний сгорает с образованием оксида и небольшого количества нитрида. При этом выделяется большое количество теплоты и световой энергии:
  2Mg + O2 = 2MgO
  3Mg + N2 = Mg3 N2
  
  

• 21 слайд

  Mg
  Магний может гореть даже в углекислом газе:
  2Mg + CO2 = 2MgO + C
  Щелочи на магний не действуют, в кислотах он растворяется с бурным выделением водорода:
  Mg + 2HCl = MgCl2 + H2
  Магний со взрывом реагирует с сильными окислителями
  
  

• 22 слайд

  Применение Магния
  Используется для получения лёгких и сверхлёгких сплавов (самолётостроение, производство автомобилей), а также для изготовления осветительных и зажигательных ракет.
  Военное дело :
  Свойство магния гореть белым ослепительным пламенем широко используется в военной технике для изготовления осветительных и сигнальных ракет, трассирующих пуль и снарядов, зажигательных бомб. В смеси с соответствующими окислителями он также является основным компонентом заряда светошумовых боеприпасов.
  
  
  

• 23 слайд

  Применение Магния
  Сплавы на основе магния являются важным конструкционным материалом в авиационной и автомобильной промышленности благодаря их лёгкости и прочности.
  Химические источники тока на основе магния отличаются очень высокими значениями удельных энергетических характеристик и высоким разрядным напряжением.
  Огнеупорные материалы (Фторид магния MgF2 — в виде синтетических монокристаллов применяется в оптике (линзы, призмы); Оксид магния MgO применяется в качестве огнеупорного материала для производства тиглей)
  
  Аккумуляторы : Магниево-серные батареи 
  

• 24 слайд

  Применение Кальция
  Главное применение металлического кальция — это использование его как восстановителя при получении металлов, особенно никеля, меди и нержавеющей стали. 
  Сплавы кальция со свинцом находят применение в аккумуляторных батареях и подшипниковых сплавах.
  Чистый металлический кальций широко применяется в металлотермии при получении редкоземельных элементов
  Изотоп 48Ca — один из эффективных и употребительных материалов для производства сверхтяжёлых элементов и открытия новых элементов таблицы Менделеева.