Нитрат кальция

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Нитрат кальция
Нитрат кальция
Нитрат кальция
Нитрат кальция
Общие
Традиционные названия кальциевая селитра, норвежская селитра, азотнокислый кальций
Хим. формула Са(NО3)2
Физические свойства
Состояние гранулы сферической формы белого, светло-серого, светло-бежевого цвета
Молярная масса (безводная) 164,088 г/моль;

(тетрагидрат) 236,15 г/моль

Плотность (безводная) 2,504 г/см³;

(тетрагидрат) 1,896 г/см³

Термические свойства
Т. плав. (безводная) 561 °C;

(тетрагидрат) 42,7 °C

Т. кип. (безводная) разлагается;

(тетрагидрат) 132 °C

Т. всп. негорючая °C
Мол. теплоёмк. 149,33 Дж/(моль·К)
Энтальпия образования -937,2 кДж/моль
Химические свойства
Растворимость в воде Безводной:

121,2 г/100 мл (20 °C); 271,0 г/100 мл (40 °C); 359 г/100 мл (51,6 °C).


Тетрагидрата: 102 г/100 мл (0 °C); 129 г/100 мл (20 °C); (100 °C) 363 г/100 мл

Растворимость в спирте и ацетоне
Структура
Кристаллическая структура кубическая (безводная)

моноклинная (тетрагидрат)

Классификация
Рег. номер CAS [http://www.chemnet.com/cas/supplier.cgi?exact=dict&terms=10124-37-5 (безводная)

13477-34-4 10124-37-5 (безводная)


13477-34-4] (тетрагидрат)

PubChem 24963
SMILES
RTECS EW2985000
Номер ООН 1454
ChemSpider 23336
Безопасность
Токсичность
NFPA 704.svg
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иначе.

Кальция нитрат (кальциевая селитра, азотнокислый кальций) — неорганическая соль азотной кислоты. Соединение сильно гигроскопично, поэтому его хранят без доступа влаги. Химическая формула Са(NО3)2.

Свойства[править | править вики-текст]

Физические свойства[править | править вики-текст]

Химические свойства[править | править вики-текст]

При 500 °C начинает разлагаться с выделением О2 и образованием сначала Ca(NO2)2, а затем СаО и NO2. Кальциевая селитра при нормальных условиях негорючая, пожаро- и взрывобезопасная, устойчивая в интервале температур от −60 °C до +155 °C.

Получение[править | править вики-текст]

Получают кальция нитрат действием HNO3 на известняк или поглощением нитрозных газов (в основном NO2) известковым молоком. Применяют кальция нитрат как азотное удобрение и для получения особо чистого СаО.

Для получения гранулированной кальциевой селитры используется способ низкотемпературной нейтрализации азотной кислоты природным известняком или продуктами переработки известняка.

Реакции с получением нитрата кальция[править | править вики-текст]

Нитрат кальция производится путем обработки известняка с азотной кислотой, после нейтрализации аммиака:

CaCO3 + 2HNO3 → Ca(NO3)2 + CO2 + H2O.

Он также является побочным продуктом процесса Оддо при добыче фосфата кальция:

Ca3(PO4)2 + 6HNO3 + 12H2O2H3PO4 + 3Ca(NO3)2 + 12H2O.

Так же как нитраты других щелочноземельных металлов и LiNO3, кальциевая селитра при нагревании разлагается на выпуске двуокиси азота:

2Ca(NO3)2 → 2CaO + 4NO2 + O2, ΔH°обр.=369 кДж/моль

Также нитрат кальция можно получить проделав следующие реакции:

  • ~4\mbox{Ca}+10\mbox{HNO}_3 \longrightarrow4\mbox{Ca}(\mbox{NO}_3)_2+\mbox{N}_2\mbox{O}+5\mbox{H}_2\mbox{O}
  • ~\mbox{CaO}+2\mbox{HNO}_3 \longrightarrow\mbox{Ca}(\mbox{NO}_3)_2+\mbox{H}_2\mbox{O}
  • ~\mbox{Ca}(\mbox{OH})_2 + 2\mbox{HNO}_3\longrightarrow\mbox{Ca}(\mbox{NO}_3)_2+2\mbox{H}_2\mbox{O}
  • ~\mbox{CaCl}_2+2\mbox{AgNO}_3\longrightarrow\mbox{Ca(NO}_3)_2+2\mbox{AgCl}
  • ~3\mbox{Ca}+8\mbox{HNO}_3\longrightarrow3\mbox{Ca(NO}_3)_2+2\mbox{NO}+4\mbox{H}_2\mbox{O}
  • ~2\mbox{Ca(OH)}_2+4\mbox{NO}_2\longrightarrow\mbox{Ca}(\mbox{NO}_3)_2+\mbox{Ca}(\mbox{NO}_2)_2+2\mbox{H}_2\mbox{O}
  • ~3\mbox{Ca}(\mbox{NO}_2)_2+4\mbox{HNO}_3\longrightarrow3\mbox{Ca}(\mbox{NO}_3)_2+2\mbox{H}_2\mbox{O}+4\mbox{NO}
  • ~\mbox{Ca}_5(\mbox{PO}_4)_3\mbox{F}+10\mbox{HNO}_3\longrightarrow3\mbox{H}_3\mbox{PO}_4+5\mbox{Ca}(\mbox{NO}_3)_2+\mbox{HF}
  • ~\mbox{CaF}_2+2\mbox{HNO}_3\longrightarrow\mbox{Ca}(\mbox{NO}_3)_2+2\mbox{HF}
  • ~2\mbox{Ca}_5(\mbox{PO}_4)_3+\mbox{F}+14\mbox{HNO}_3\longrightarrow3\mbox{Ca}(\mbox{H}_2\mbox{PO}_4)_2+7\mbox{Ca}(\mbox{NO}_3)_2+2\mbox{HF}
  • ~\mbox{Ca}_5(\mbox{PO}_4)_3+\mbox{F}+4\mbox{HNO}_3\longrightarrow3\mbox{CaHPO}_4+2\mbox{Ca}(\mbox{NO}_3)_2+\mbox{HF}
  • ~2\mbox{NH}_4\mbox{NO}_3+\mbox{Ca}(\mbox{OH})_2\longrightarrow\mbox{Ca}(\mbox{NO}_3)_2+2\mbox{H}_2\mbox{O}+2\mbox{NH}_3
  • ~\mathsf{Ca(PH_2O_2)_2+2H_2O+4AgNO_3 \longrightarrow \ 4Ag \downarrow \ +2H_2(PHO_3)+Ca(NO_3)_2+2HNO_3}
  • ~\mathsf{CaS+4HNO_3}(конц.)~\mathsf{\longrightarrow \ Ca(NO_3)_2+S\downarrow \ +2NO_2\uparrow \ +2H_2O}
  • ~\mathsf{CaHPO_4+2HNO_3}(конц.)~\mathsf{\longrightarrow \ Ca(NO_3)_2+H_3PO_4}
  • ~\mathsf{Ca(NO_3)_2\cdot\ 4H_2O \xrightarrow{60-100^oC} \ Ca(NO_3)_2+4H_2O}

Также образование нитрата кальция возможно и за счет атмосферных явлений:

  • ~\mbox{N}_2+2\mbox{O}_2\longrightarrow2\mbox{NO}_2(грозовой разряд)
    • ~2\mbox{NO}_2+\mbox{H}_2\mbox{O}\longrightarrow\mbox{HNO}_2+\mbox{HNO}_3
      • ~2\mbox{HNO}_3+\mbox{Ca}^{2+}\longrightarrow\mbox{Ca}(\mbox{NO}_3)_2+2\mbox{H}^+

Применение[править | править вики-текст]

Гранулированный, безводный нитрат кальция, применяется как добавка в бетон, в качестве удобрения, для приготовления рассола в холодильной технике, в производстве реактивов, стеклопластиков, а также как один из компонентов для производства взрывчатки.

В сельском хозяйстве[править | править вики-текст]

Кальциевая селитра является физиологическим щелочным удобрением, пригодным для всех почв и прежде всего для закисленных почв. В сельском хозяйстве применяют как азотное удобрение. Выпускают в гранулированном виде; товарный продукт должен содержать не менее 15,5 % азота, кроме того, к нему добавляют в процессе производства 4—7 % нитрата аммония для уменьшения гигроскопичности удобрения; содержание влаги не должно превышать 15 %. Нитрат кальция вносят под все культуры. Наиболее эффективен на кислых почвах, особенно для весенней подкормки озимых.

В пиротехнике[править | править вики-текст]

Несмотря на то, что нитрат кальция в смеси с горючими веществами способен давать недорогой источник кирпично-красного пламени, применение его в этом качестве крайне ограничено из-за сильной гигроскопичности.