氯化钙的作用与功效有哪些（氯化钙使用方法讲解）

　　目录:

　　化学式

　　结构

　　分子几何构型和含水钙化合物

　　应用

　　如何制备

　　属性

　　物理特性

　　溶解度

　　热溶解

　　电解分解

　　氯化钙(CaCl2)是由钙、碱土金属和氯卤组成的一种无机盐。在这种化合物中，有几种静电相互作用，它们决定了晶体的外观和其他物理性质。

　　同样，它总是伴随着水分子，形成通用公式CaCl2XH2Or的水合物，x=0,1,2,4和6。当x=0时，盐为无水，由上面的化学式表示。

　　在低湿度的条件下，可以保持无水盐不沾水，尽管它的自然趋势是吸收它，直到它溶解(潮解)。

　　化学式

　　它的化学式是CaCl2:表示每一个Ca2+对应两个Cl离子，Cl离子中和了正电荷。元素周期表中第2族的金属钙把它的两个电子给了第17族元素氯原子。

　　结构

　　在上图中，CaCl的结构是由酸酐构成的。绿色的球对应Cl离子，而白色的球对应Ca离子。这些球体排列成平行六面体，也就是晶体的正交单元。

　　这种结构可能会给人以钙为主的错误观念;然而，如果单位细胞的重复次数越多，绿色球体的丰度就越高:Cl离子。

　　另一方面，Ca离子的离子半径小于Cl离子。这是因为，当它们失去电子时，原子核对外层电子壳层施加更大的吸引力，从而减小了离子半径。

　　在Cl-的情况下，它有一个额外的电子，不能被同样的力吸引，因此增加了它的离子半径。

　　分子几何构型和含水钙化合物

　　在平行六面体的中心，Ca2+被6个Cl-包围。其中四个位于一个方形平面上，另外两个垂直放置(绿色的球离白色的球最远)。

　　由于这些离子的排列，在Ca2+周围“组装”了一个八面体，因此它被分配为一个八面体分子几何结构。

　　考虑到绿色球体的排列方式，一个水分子可以取代其中的一个，这发生在cacl2或者在正方形平面上。这一事实改变了晶体结构，当水取代绿色球体时，离子的排列就会发生更多的变化。

　　当所有Cl离子-被水分子取代时，形成水合CaCl26H2O。在这一点上，八面体是“水”的，分子现在可以通过氢键(Ca2+OH-H-OH2)相互作用。

　　因此，钙可以在不改变既定比例的情况下接受更多的水分子。这意味着CaCl26H2Or可以采用其它复杂的结构，以至于被认为是钙和水的结晶聚合物。

　　然而，这些结构比无水盐的静电作用(Ca2+和Cl-)所建立的结构更不稳定。

　　应用

　　冬季避免水结冰。氯化钙溶解时会产生大量热量，然后随着温度的升高，冰也会融化。因此，它被用来减少寒冷季节人员和车辆移动的风险。

　　帮助控制未铺砌道路上的灰尘。

　　提高混凝土浇筑后的干燥速度。

　　CaCl2提高了从地下矿床开采天然气和石油的钻探效率。

　　它被添加到水池中，以减少混凝土墙的侵蚀。沉积的钙具有这种功能。

　　由于氯化钙是一种吸湿盐，它可以用作干燥剂，能够降低周围空气的湿度，从而降低与空气接触的物质的湿度。

　　它在一些食品中用作防腐剂，以及在一些食品中用作添加剂，如运动员使用的能量饮料、奶酪、啤酒等。

　　在医疗实践中，它还有助于治疗过量服用硫酸镁引起的抑郁症，以及铅中毒。

　　如何制备?

　　这种化合物的天然来源是从海洋或湖泊中的盐水。

　　然而，它的主要来源是索尔维过程，在这个过程中石灰石(CaCO3)经历一系列的转变，直到产生副产物氯化钙:

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

　　这个过程的产物实际上是碳酸钠，Na2CO3。

　　属性

　　物理特性

　　它是一种白色、无味、吸湿的固体。这种从环境中吸收湿度的倾向是由于钙离子的碱性。

　　因为带正电的物质能够接受电子，这些电子是由水分子中的氧原子提供的。

　　这种固体吸收水分，直至其溶解在湿润它的水中。这种性质称为潮解性。

　　它的密度为2.15 g/mL，当它将水纳入其结构时，晶体会“膨胀”，增加其体积，从而降低其密度。只有CaCl2H2Or打破了这一趋势，呈现较高的密度(2.24 g/mL)。

　　无水盐的分子量约为111 g/mol，其结构中每增加一个水分子，其分子量就增加18个单位。

　　溶解度

　　它的CaCl2非常溶于水和一些极性溶剂，如乙醇、乙酸、甲醇和其它醇。

　　热溶解

　　当溶解在水中时，这个过程是放热的，因此，加热溶液和它的周围环境。

　　这是由于水络合物使钙离子稳定到一个更好的程度。溶液中的2+比与Cl离子的静电相互作用要好。由于产物更稳定，固体以热的形式释放能量。

　　电解分解

　　熔融的CaCl2可以被电解，这是一个物理过程，它包括一个化合物在电流的作用下分离成它的元素。这种盐的产品是金属钙和气态氯:

　　CaCl2(l)→Ca(s)+Cl2(g)

　　Ca离子在阴极被还原，而Cl离子在阳极被氧化。

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