Вікіпедія

Фторид кальцію: відмінності між версіями

Інтерактивний перегляд історії
[перевірена версія][перевірена версія]
← Попереднє редагування
Вилучено вміст Додано вміст
ВізуальнийВікірозмітка
Helgi (обговорення | внесок)
14 309 редагувань
Немає опису редагування
 
(Не показано 42 проміжні версії 17 користувачів)
Рядок 1:
{{пишу|Helgi}}
{{Речовина
| назва = Флуорид кальцію
Рядок 5 ⟶ 4:
| зображення1 = Fluorite-unit-cell-3D-ionic.png
| IUPAC_назва = Кальцію флуорид
| інші_назви = кальцієва сіль [[Плавикова кислота|плавикової кислоти]], фтористий кальцій, плавиковий шпат
| поле1 = {{Речовина Ідентифікатори
| номер_CAS = 7789-75-5
Рядок 14 ⟶ 13:
}}
| поле2 = {{Речовина Властивості
| формула = [[Кальцій|Ca]] [[ФторФлуор|F]]<sub>2</sub>
| молярна_маса = 78,07 г/моль
| зовнішній_вигляд = безбарвна/біла кристалічна тверда речовина
| Odor = без запаху
| розчинник = вода
| розчинність = 0,015 г/л (18&nbsp;°C)<br/>0,016 г/л (20&nbsp;°C)
| розчинність = 0,013 г/л (0&nbsp;°C)<br />0,016 г/л (25&nbsp;°C)<br />0,017 г/л (40&nbsp;°C)<ref name="chemister.ru">[http://chemister.ru/Database/properties.php?dbid=1&id=557 Свойства вещества: кальция фторид]</ref>
| розчинник1 =
| розчинник1 = неорганічні кислоти
| розчинність =
| розчинність1 = малорозчинний
| розчинник1 =
| розчинник2 = ацетон
| розчинність =
| розчинність2 = нерозчинний
| розчинність1 = слаборозчинний в неорганічних кислотах<br />нерозчинний в [[ацетон]]і
| густина = 3,181 г/см<sup>3</sup><ref name="ХиМиК">[http://www.xumuk.ru/encyklopedia/1834.html Кальция фторид]</ref>
| температура_плавлення = 1423&nbsp;°C<ref>[http://www.nrcresearchpress.com/doi/pdf/10.1139/v68-494 H. Kojima, S. G. Whiteway, C. R. Masson: Melting points of inorganic fluorides // Canadian Journal of Chemistry. 1968, 46, 18, P. 2968–2971] {{ref-en}}</ref>
| температура_плавлення = 1418
| температура_кипіння = 2533 °C
| показник_заломлення = 1,4338 (589 нм)
| pKa = 1
Рядок 33 ⟶ 32:
| кристалічна_структура = [[Гранецентрована кубічна ґратка|гранецентрована кубічна]] <br />(''див. текст''), [[Символ Пірсона|cF8]]
| SpaceGroup = Fm{{overline|3}}m, No. 225
| координаційна_геометрія = ОктаедральнаГексаедрична (NaСа<sup>2+</sup>)<br />ОктаедральнаТетраедрична (ClF<sup>–</sup>)
| LattConst_a =
}}
Рядок 49 ⟶ 48:
}}
| поле8 = {{Речовина Пов'язані
| інші_аніони = [[хлорид кальцію]]|CaCl<sub>2<br /sub>]], [[бромід кальцію]]|CaBr<sub>2<br /sub>]], [[йодид кальцію|CaI<sub>2</sub>]]
| інші_катіони = [[флуорид натрію]]берилію|BeF<sub>2<br /sub>]], [[флуорид калію]]магнію|MgF<sub>2<br /sub>]], [[флуорид рубідіюстронцію|SrF<sub>2</sub>]]<br, [[флуорид барію|BaF<sub>2</sub>]], [[флуорид цезіюрадію|RaF<sub>2</sub>]]
}}
}}
 
'''ФлуоридФлуори́д кальціюка́льцію'''&nbsp;— тверда,[[неорганічні прозорасполуки|неорганічна]] убінарна чистомусполука виглядіскладу неорганична[[Ca]][[Фтор|F]]<sub>2</sub>. бінарнаМає хімічнаіонну сполукакристалічну зґратку. іонноюЯвляє кристалічноюсобою градкоютверду, тапрозору хімічноюу формулоючистому CaF<sub>2</sub>вигляді речовину. У природі зустрічається у вигляді мінералу [[флюорит]]у. Використовується у промисловистіпромисловості як [[флюси|флюс]] в [[металургія|металургії]], для виробництва [[плавикова кислота|плавикової кислоти]], в оптиці. Нетоксичний.
 
== Знаходження в природі ==
{{main|Флюорит}}
В природі флуорид кальцію зустрічається у вигляді мінералу флюориту.
В природі флуорид кальцію зустрічається у вигляді мінералу флюориту. Забарвлення мінералу буває найрізноманітнішим: найхарактерніша фіолетова і зелена, рідше — блакитна, жовта, рожева, часто перемежаються зелені і фіолетові смуги. Оптичний флюорит безбарвний. [[Блиск]] скляний. Просвічує або прозорий, темні різновиди просвічують, рідше непрозорі. [[Твердість]] 4, [[густина]] 3,2. Крихкий. [[Спайність]] досконала по [[Октаедр (кристалографія)|октаедру]]. [[Сингонія]] кубічна. Форма [[кристал]]ів — [[куб]]и або [[октаедр]]и. Характерні [[двійники]] проростання. Зазвичай мінерал утворює щільні або зернисті маси, або шестоваті і радіально-променисті агрегати.
 
Флюорит зустрічається, головним чином, як жильний мінерал в асоціації з [[кальцит]]ом, [[барит]]ом, [[кварц]]ом, а також з [[сульфід]]ами [[свинець|свинцю]], [[цинк]]у і інших металів, рідше — в [[пегматит]]ах.
== Виробництво ==
 
Промислова здобич флюориту ведеться з практично мономінеральних жил. Провідні світові постачальники флюориту — [[Мексика]], [[Монголія]], [[Південно-Африканська Республіка|ПАР]], [[Іспанія]], [[Китай]]. Родовища флюориту є також у [[Франція|Франції]], [[Німеччина|Німеччині]], [[Велика Британія|Великій Британії]]. Більше половини всього флюориту витрачається в хімічній промисловості для виробництва [[Плавикова кислота|плавикової кислоти]], з якої отримують органічні і неорганічні речовини, що фторують, а також штучний [[кріоліт]] для потреб алюмінієвої промисловості. Другий найбільший споживач флюориту — [[чорна металургія]], де він використовується як [[флюс]] в плавильних печах.
== Застосування ==▼
 
У 19 столітті у Великій Британії як камінь декоративно-виробу широко застосовувався синювато-фіолетовий і зелений флюорит (Синій Джон, Зелений Джон). Оптичний флюорит в роки [[Друга світова війна|Другої світової війни]] був стратегічною сировиною, необхідною для виготовлення [[прилад нічного бачення|приладів нічного бачення]].
 
== Фізичні та фізико-хімічні властивості ==
[[Файл:CaF2 polyhedra.png|міні|праворуч|200пкс|Модель кристалічної градки флюориту. Кожний атом кальцію оточений 8-ма атомами фтору, тоді як кожний атом фтору оточений 4-ма атомами кальцію]]
Безбарвні, крихкі діамагнітні кристали (в порошку — білі). Твердість за шкалою Мооса - 4. До температури 11511150&nbsp;°C стабільний α-CaF<sub>2</sub> з кубічною градкою (''а'' = 0,54626 нм, z=4, Fm3m), понадпри 1151температурі близько 1150&nbsp;°C —відбувається невпорядкованаполіморфний модифікаціяперехід до невпорядкованої β-модифікації тетрагональної сингонії з температурою плавлення 14181423&nbsp;°C. Тиск пари при 1625&nbsp;°C = 1,0 мм. рт.ст., при 1850&nbsp;°C = 10 мм. рт. ст.<ref name="chemister.ru"/>
 
{| class="wikitable"
! colspan="2" | Термодинамічні характеристики
|-
| [[Ентальпія|ΔСтандартна ентальпія утворення ΔH<sub>f(solid)</sub>H{{su|p=0|b=g}}]] || −181(298&nbsp;К,42 кДж/моль) || -1214,6
|-
| ΔСтандартна енергія Гіббса утворення ΔG<sub>f(solid)</sub>H{{su|p=0|b=l}} || −385(298&nbsp;К,92 кДж/моль) || -1161,9
|-
| Стандартна ентропія утворення S<sub>(solid)</sub> (298&nbsp;К, Дж/(моль·K)) || 68,87
| Δ<sub>f</sub>H{{su|p=0|b=s}} || −411,12 кДж/моль
|-
| Стандартна мольна теплоємність Cp<sub>(solid)</sub> (298&nbsp;К, Дж/(моль·K)) || 67,03
| Δ<sub>f</sub>H{{su|p=0|b=aq}} || −407 кДж/моль
|-
| Стандартна ентальпія утворення ΔH<sub>(gas)</sub> (298&nbsp;К, кДж/моль) || -784
| S<sup>0</sup><sub>g, 1 bar</sub> || 229,79 Дж/(моль·K)
|-
| Стандартна ентропія утворення S<sup>0</sup><sub>l, 1 bar(gas)</sub> || 95(298&nbsp;К,06 Дж/(моль·K)) || 274
|-
| Стандартна мольна теплоємність Cp<sub>(gas)</sub> (298&nbsp;К, Дж/(моль·K)) || 51
| S{{su|p=0|b=s}} || 72,11 Дж/(моль·K)
|-
| Ентальпія плавлення ΔH<sub>пл.</sub> (кДж/моль) || 29,7
|-
| Ентальпія кипіння ΔH<sub>кип.</sub> (кДж/моль) || 305
|-
| Ентальпія поліморфного переходу ΔH<sub>перех.</sub> (кДж/моль) || 4,77
|}
 
{| class="wikitable"
С<sup>0</sup><sub>p</sub> 67,03 Дж/(моль.К); Ентальпія плавлення ΔH<sup>0</sup><sub>пл.</sub> = 30 кДж/моль (1691&nbsp;К), Ентальпія випаровування ΔH<sup>0</sup><sub>вип.</sub> = 305 кДж/моль (2800&nbsp;К), Ентальпія сублімації ΔH<sup>0</sup><sub>суб.</sub> = 436 кДж/моль (0&nbsp;К), Ентальпія утворення ΔH<sup>0</sup><sub>утв.</sub> = -1221 кДж/моль, ΔG<sup>0</sup><sub>утв.</sub> = -1168 кДж/моль; Ентропія S<sup>0</sup><sub>298</sub> = 68,45 Дж/(моль×К).<ref name="ХиМиК"></ref>
! colspan="2" | Інші характеристики<ref name="elektrosteklo.ru">[http://elektrosteklo.ru/CaF2_rus.htm Материал - Кристаллический CaF2 (Кальций Фтористый, Фторид Кальция, Calcium Fluoride)] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20131230232908/http://elektrosteklo.ru/CaF2_rus.htm |date=30 грудня 2013 }}{{ref-ru}}</ref>
|-
| Коефіцієнт теплопровідності (Вт/(м·K))|| 9,71
|-
| Коефіцієнт термічного розширення (К<sup>-1</sup>)|| 18,5×10<sup>-6</sup>
|-
| Питома теплоємність (Дж/(кг·К)) || 854
|-
| Діелектрична стала (f = 1 Мгц) || 6,76
|-
| Модуль Юнга Е (ГПа) || 75,8
|-
| Модуль зсуву G (ГПа) || 33,77
|-
| Модуль об'ємної деформації К (ГПа) || 82,71
|-
| Межа пружності (МПа) || 36,54
|-
| Коефіцієнт Пуасона ν || 0,26
|}
 
Погано розчиняється у воді (16 мг/л при 18 °C).
 
== Хімічні властивості ==
== Структура ==
При нагріванні флуорид кальцію реагує з водою та кислотами:
: <math>\mathrm{ CaF_2 + H_2O \xrightarrow{t} CaO + 2HF }</math>
: <math>\mathrm{ CaF_2 + H_2SO_4 \xrightarrow{t} CaSO_4 + 2HF }</math>
Його використовують як агента для флуорування — для отримання флуоридів як металів, так і неметалів:
: <math>\mathrm{ 3CaF_2 + Al_2(SO_4)_3 \rightarrow 2AlF_3 + 3CaSO_4}</math>
: <math>\mathrm{ 5CaF_2 + P_2O_5 \rightarrow 2PF_5 + 5CaO}</math>
Сполука може утворювати змішані флуориди:
: <math>\mathrm{ 3CaF_2 + 2AlF_3 \rightarrow Ca_3[AlF_6]_2}</math>
 
== Отримання ==
== Лабораторне отримання та хімічні властивості ==
У промислових масштабах флуорид кальцію добувають з мінералів (головним чином, з [[флюорит]]у). В лабораторних умовах його можна синтезувати декількома способами:
* дією [[флуоридна кислота|флуоридної кислоти]] та її [[флуориди|солей]] на сполуки кальцію:
: <math>\mathrm{ CaCO_3 + 2HF \rightarrow CaF_2 + CO_2 + H_2O}</math>
: <math>\mathrm{ CaCl_2 + 2NH_4F \rightarrow CaF_2 + 2NH_4Cl}</math>
* розкладанням [[гексафлуоросилікат кальцію|гексафлуоросилікату кальцію]]:
: <math>\mathrm{ Ca[SiF_6] \rightarrow CaF_2 + SiF_4}</math>
* безпосередньою взаємодією простих сполук:
: <math>\mathrm{ Ca + F_2 \xrightarrow{200-400^oC} CaF_2}</math>
 
▲== Застосування ==
== Біологічна функція ==
Флуорид кальцію застосовують у виробництві [[флуорид натрію|флуориду натрію]], [[плавикова кислота|плавикової кислоти]], [[Флуориди фосфору|флуоридів фосфору]], [[флюси|флюсів]] для [[металургія|металургії]] і для виготовлення [[опалесценція|опалесцентного]] скла, яке поглинає [[нейтрон]]и. Також CaF<sub>2</sub> застосовується у стоматологічній практиці.
 
== Цікаві факти ==
 
== Див. також ==
* [[Флуориди]]
* [[Флюорит]]
 
== Примітки ==
Рядок 102 ⟶ 148:
 
== Джерела ==
* {{книга|автор= |частина= |посилання частина= |заголовок=CRC Handbook of Chemistry and Physics |оригінал= |посилання= |відповідальний=D. R. Lide |видання= 86th|місце=Boca Raton (FL) |видавництво=CRC Press|рік=2005 |volume= |pages= |allpages=2656|серія= |isbn=0-8493-0486-5 |тираж=}} {{ref-en}}
* {{книга|автор=Рипан Р., Четяну И. |частина= |посилання частина= |заголовок=Неорганическая химия: Химия металлов |оригінал= |посилання= |відповідальний=В. И. Спицын |видання= |місце={{М.}} |видавництво=«Мир» |рік=1972 |том=2 |сторінки= |сторінок=871 |серія= |isbn= |тираж=}} {{ref-ru}}
* {{книга|автор=Лидин Р. А., Молочко В. А., Андреева Л. Л. |частина= |посилання частина= |заголовок=Химические свойства неорганических веществ |оригінал= |посилання= |відповідальний=Р. А. Лидин |видання=3-е |місце={{М.}} |видавництво=Химия |рік=2000 |том= |сторінки= |сторінок=480 |серія= |isbn=5-7245-1163-0 |тираж=}} {{ref-ru}}
* {{книга|автор= |частина= |посилання частина= |заголовок=Химическая энциклопедия |оригінал= |посилання= |відповідальний= Гл. ред. Н. С. Зефиров |видання= |місце={{М.}} |видавництво=Советская энциклопедия |рік=1998 |том=6 |сторінки=111 |сторінок= |серія= |isbn= |тираж=}} {{ref-ru}}
 
{{Сполуки фтору}}
[[Категорія:Сполуки кальцію]]
[[Категорія:Фториди]]
[[Категорія:Помірно небезпечні речовини]]
Отримано з https://uk.wikipedia.org/wiki/Фторид_кальцію