Struktur, Penggunaan, dan Properti Calcium Chloride (CaCl2)



itu kalsium klorida (CaCl2) Ini adalah garam anorganik yang terdiri dari kalsium, logam alkali tanah, dan klorin halogen. Dalam senyawa itu ada beberapa interaksi elektrostatik yang menentukan penampilan luar kristal dan sifat fisiknya.

Juga, selalu disertai dengan molekul air, membentuk hidrat formula umum CaCl2· XH2Atau, dengan x = 0, 1, 2, 4 dan 6. Ketika x = 0, garam kekurangan air dan bersifat anhidrat, seperti yang ditunjukkan oleh formula kimianya yang disebutkan di atas.

Pada gambar atas, bagian padat CaCl diilustrasikan2. Dalam kondisi kelembaban yang rendah, dimungkinkan untuk menjaga garam anhidrat bebas dari air, meskipun kecenderungan alaminya adalah menyerapnya sampai larut (deliquescence).

 

Indeks

  • 1 Formula
  • 2 Struktur
    • 2.1 Geometri molekul dan kompleks kalsium berair
  • 3 Penggunaan
  • 4 Bagaimana ini dilakukan??
  • 5 Properti
    • 5.1 Sifat fisik dan deliquescence  
    • 5.2 Kelarutan
    • 5.3 Panas pembubaran
    • 5.4 Dekomposisi elektrolit
  • 6 Referensi

Formula

Formula kimianya adalah CaCl2: Ekspresikan untuk setiap ion Ca2+ ada dua ion Cl- yang menetralisir muatan positif. Kalsium logam - dari kelompok 2 dari tabel periodik (Bp. Becambara) - menghasilkan dua elektronnya untuk setiap atom klor, unsur kelompok 17.

Struktur

Struktur CaCl diilustrasikan pada gambar atas2 anhidrida. Bola hijau sesuai dengan ion Cl-, sementara putih menjadi ion Ca2+. Bola-bola ini disusun secara paralelepiped, yang tidak lebih dari sel kesatuan ortorombik dari kristal.

Struktur dapat memberikan gagasan yang salah bahwa kalsium mendominasi; Namun, jika lebih banyak pengulangan sel satuan direproduksi, kelimpahan lebih besar dari bola hijau akan menjadi jelas: ion Cl-.

Di sisi lain, ion Ca2+ mereka memiliki jari-jari ion lebih kecil dari ion Cl-. Ini karena, ketika mereka kehilangan elektron, inti atom memberikan gaya tarik yang lebih besar pada lapisan elektronik luar, yang mengurangi jari-jari ionik..

Dalam kasus Cl-, ia memiliki elektron tambahan yang tidak dapat ditarik dengan gaya yang sama, sehingga meningkatkan jari-jari ioniknya.

Geometri molekuler dan kompleks kalsium berair

Di tengah paralelepiped Ca2+ dikelilingi oleh enam Cl-. Empat di antaranya terletak di bidang persegi dan dua lainnya terletak tegak lurus (bola hijau lebih jauh dari bola putih).

Sebagai hasil dari pengaturan ion-ion ini, sekitar Ca2+ octahedron adalah "bersenjata", dengan demikian menetapkan geometri molekul oktahedral.

Mempertimbangkan bagaimana bola hijau disusun, molekul air dapat menggantikan salah satunya, yang terjadi dengan CaCl2· H2Atau, mungkin di bidang persegi. Fakta ini mengubah struktur kristal dan, ketika air menggantikan bola hijau, susunan ion berubah.

Ketika semua ion Cl- digantikan oleh molekul air, hidrat CaCl terbentuk2· 6H2O. Pada titik ini octahedron adalah "berair" dan molekul-molekul sekarang dapat berinteraksi satu sama lain dengan ikatan hidrogen (Ca2+ OH-H-OH2).

Berturut-turut, kalsium dapat menerima lebih banyak molekul air tanpa mengubah rasio yang ditetapkan. Ini berarti bahwa CaCl2· 6H2Atau dapat mengadopsi struktur kompleks lainnya, sampai dianggap polimer kristal kalsium dan air.

Namun, struktur ini kurang stabil daripada yang didirikan oleh interaksi elektrostatik (Ca2+ dan Cl-) dari garam anhidrat.

Penggunaan

- Hindari membekukan air selama musim dingin. Kalsium klorida menghasilkan banyak panas ketika larut dan kemudian, ketika suhu meningkat, es mencair. Untuk alasan ini digunakan untuk mengurangi risiko sirkulasi orang dan kendaraan selama musim dingin.

- Membantu mengontrol debu di jalan yang tidak beraspal.

- Mempercepat kecepatan pengeringan beton setelah dituang.

- Cairan CaCl2 meningkatkan efisiensi pengeboran untuk ekstraksi gas dari cadangan bawah tanahnya, serta minyak bumi.

- Itu ditambahkan ke kolam untuk mengurangi erosi yang diderita oleh beton dindingnya. Kalsium yang terendapkan memenuhi fungsi ini.

- Karena merupakan garam higroskopis, kalsium klorida dapat digunakan sebagai desikan, karena dapat menurunkan kelembaban udara yang mengelilinginya dan, karenanya, zat yang bersentuhan dengan udara itu.

- Ini digunakan sebagai pengawet di beberapa makanan, serta aditif dalam beberapa makanan ini, seperti minuman energi yang digunakan oleh atlet, keju, bir, dll..

- Dalam praktik medis juga memiliki kegunaan dalam pengobatan depresi yang disebabkan oleh overdosis magnesium sulfat, serta keracunan timbal..

Bagaimana ini dilakukan??

Sumber alami senyawa ini adalah air asin yang diekstraksi dari laut atau danau.

Namun, sumber utamanya berasal dari proses Solvay, di mana batu kapur (CaCO)3) mengalami serangkaian transformasi hingga berasal dari produk sampingan kalsium klorida:

2NaCl (aq) + CaCO3(s) <=> Na2CO3+ s CaCl2(ac)

Produk yang menarik dalam proses ini sebenarnya adalah natrium karbonat, Na2CO3.

Properti

Sifat fisik dan deliquescence

Ini adalah padatan putih, tidak berbau dan higroskopis. Kecenderungan untuk menyerap uap air dari lingkungan ini disebabkan oleh sifat dasar ion-ion Ca.2+.

Dasarnya seperti apa: Lewis atau Bronsted? Dari Lewis, karena fakta bahwa spesies positif mampu menerima elektron. Elektron-elektron ini disumbangkan, misalnya, oleh atom-atom oksigen molekul air.

Padatan menyerap kelembaban sampai tingkat larut dalam air yang sama yang membasahi kristalnya. Properti ini dikenal sebagai deliquescence.

Kepadatannya adalah 2,15 g / mL. Ketika ia memasukkan air ke dalam strukturnya, kristal itu "melebar", menambah volumenya, dan akibatnya, menurunkan kepadatan. Hanya CaCl2· H2Atau putus dengan tren ini, menunjukkan kepadatan yang lebih tinggi (2,24 g / mL).

Berat molekul garam anhidrida adalah sekitar 111 g / mol, dan untuk setiap molekul air dalam strukturnya berat ini bertambah 18 unit.

Kelarutan

CaCl2 Ini sangat larut dalam air dan dalam beberapa pelarut polar, seperti etanol, asam asetat, metanol dan alkohol lainnya.

Panas disolusi

Ketika dilarutkan dalam air, prosesnya eksotermik dan, karenanya, menghangatkan larutan dan lingkungannya.

Ini karena kompleks berair menstabilkan ion Ca dengan lebih baik2+ dalam solusi yang interaksi elektrostatik dengan ion Cl-. Karena produk lebih stabil, padatan melepaskan energi dalam bentuk panas.

Dekomposisi elektrolit

CaCl2 Molten dapat mengalami elektrolisis, proses fisik yang terdiri dari pemisahan senyawa dalam elemen-elemennya dari aksi arus listrik. Dalam hal garam ini, produknya adalah kalsium logam dan gas klor:

CaCl2(l) → Ca (s) + Cl2(g)

Ion Ca2+ berkurang di katoda, sedangkan ion Cl- mereka teroksidasi di anoda.

Referensi

  1. Lisa Williams (20 Desember 2009). Jalan Es. [Gambar] Diperoleh pada 9 April 2018, dari: flickr.com
  2. Wikipedia. (2018). Kalsium klorida. Diperoleh pada 9 April 2018, dari: en.wikipedia.org
  3. J. Mehl, D. Hicks, C. Toher, O. Levy, R. M. Hanson, G. L. Hart, dan S. Curtarolo, Perpustakaan AFLOW dari Prototipe Kristalografi: Bagian 1, Komp. Mat. Sci. 136, S1-S828 (2017). (doi = 10.1016 / j.commatsci.2017.01.017)
  4. Menggigil & Atkins. (2008). Kimia anorganik Dalam Unsur-unsur kelompok 2. (Edisi keempat., Halaman 278). Mc Graw Hill.
  5. PubChem. (2018). Kalsium Klorida. Diperoleh pada 9 April 2018, dari: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  6. OxyChem. Kalsium Klorida: Panduan untuk Sifat Fisik. Diperoleh pada 9 April 2018, dari: oxy.com
  7. Carole Ann. Penggunaan Umum Kalsium Klorida. Diperoleh pada 9 April 2018, dari: hunker.com