金属钙

一: 物理性质

   钙是银白色金属，密度1.559g/cm3，熔点1112K，沸点1757K，硬度1.5。钙属于轻金属，它的密度和硬度均比镁低。
二：化学性质：

   从标准电极电势（-2.87V）看，钙是个活泼的金属，它的化学性质主要表现在以下几个方面：
1. 与非金属反应:
   钙能与卤素直接作用，加热时与S、N2、C作用，生成卤化物、硫化物、氮化物和碳化物：

        Ca + F2 MgF2

        Ca + S MgS

        Ca + 2C MgC2
   钙与氢气在加热下反应生成CaH2，它遇水放出氢，是一种常用的氢气发生剂。

        Ca + H2 CaH2

        CaH2 + 2H2O Ca(OH)2 + H2
2. 作还原剂:
   钙不论是在固态或水溶液中都是一个很强的还原剂。例如：

   在高温下，金属钙能夺取某些氧化物中的氧或氯化物中的氯：
        Ca + ZrO2 CaO2 + Zr

        Ca + 2RbCl 2Rb + CaCl2

   钙与冷水作用缓慢，与热水剧烈反应放出氢气：

        Ca + 2H2O(热水) Ca(OH)2 + H2
3. 与空气的反应:
   钙在空气中能与氧气和氮气缓慢作用形成一层氧化物和氮化物的保护膜。在空气中燃烧生成CaO和Ca3N2。

        2Ca + O2 2CaO
        3Ca + N2 Ca3N2

4. 与液氨作用:

   钙能溶于液氨生成六氨合钙Ca(NH3)6。它是一种带有金属光泽的，有高导电性的固体。

　

　

　

氧化钙

   CaO是白色粉末状固体，含有杂质时为灰白色，其熔点2887K，沸点3123K，密度3.25-3.38g/cm3，硬度4.50。

   CaO是碱性氧化物，易溶于酸，暴露在空气中会渐渐吸收CO2而生成碳酸钙：

        CaO + CO2 CaCO3

   在高温下，CaO能与酸性氧化物如SiO2，P2O5等作用：

        CaO + SiO2 CaSiO3

　

　

氢氧化钙

   Ca(OH)2是疏松的白色粉末，密度2.24g/cm3。加热到853K即脱水分解:

        Ca(OH)2 CaO + H2O

   Ca(OH)2微溶于水，易溶于酸。

        Ca(OH)2 + 2HCl CaCl2 + 2H2O

   Ca(OH)2溶液能吸收空气中的CO2气体：

        Ca(OH)2 + CO2 CaCO3↓+ H2O

　

钙盐

一：CaF2

   纯净的氟化钙为无色透明的晶体，可用于光学仪器材料。天然存在的是萤石矿，是制备氟化氢和人造冰晶石的原料。

        CaF2 + H2SO4 CaSO4 + 2HF↑

二：CaCl2
   无水CaCl2具有强的吸水性，是一种重要干燥剂。但不能用于NH3气和乙醇的干燥。原因是CaCl2与NH3或乙醇容易形成加合物．如CaCl2·4NH3、CaCl2·8NH3或CaCl2·4C2H5OH等。
   CaCl2常以结晶水合物CaCl2·6H2O形式存在。只要小心加热，CaCl2·6H2O可缓慢脱水直接得到无水CaCl2。CaCl2·6H2O和冰水以1.44:1的比例混合，可获得218K的低温，它是实验室常用的致冷剂。

三：CaSO4·2H2O
   硫酸钙的二水合物CaSO4·2H2O俗称石膏。加热到393K左右，部分脱水生成熟石膏CaSO4·1/2H2O。
        2CaSO4·2H2O 2CaSO4·1/2H2O + 3H2O
熟石膏与水混合成糊状物后，当它凝固又重新生成生石膏时，逐渐硬化并膨胀。熟石膏可用以制造模型、塑像、粉笔和医疗用的石膏绷带。
   将生石膏加热到625K以上，可得到无水硫酸钙CaSO4，加热超过773K以上便形成不再吸水的僵烧石膏，它们不能再与水作用，所以不能代替熟石膏作粘合剂。

四：CaCO3

   CaCO3是白色晶体或粉状固体，密度2.7-2.93g/cm3。加热到1098K左右开始分解：

        CaCO3 CaO + CO2

   CaCO3不溶于水，但溶于含有CO2的水中。

        CaCO3 + CO2 + H2O Ca(HCO3)2

含有Mg(HCO3)2的水遇热又分解出CaCO3沉淀：

        Ca(HCO3)2 CaCO3↓+ CO2 + H2O

   CaCO3易溶于酸，生成钙盐和CO2

        CaCO3 + 2HCl CaCl2 + H2O + CO2

五：Ca3(PO4)2

   Ca3(PO4)2为白色晶体或无定形粉末。密度3.14g/cm3，熔点1943K。

   Ca3(PO4)2不溶于水和乙醇而溶于酸。用硫酸处理Ca3(PO4)2·H2O矿粉可制得过硫酸钙。它是一种常用的水溶性磷肥，主要成分是Ca(H2PO4)2和无水CaSO4:

        Ca3(PO4)2 + 2H2SO4 2CaSO4 + Ca(H2PO4)2