Canxi | Ca (CTCT, Tính chất vật lí, hóa học, Điều chế, Mindmap)

Bài viết tìm hiểu về Canxi (Ca) do Topbee biên soạn tổng hợp kiến thức trọng tâm về Canxi (Ca): Công thức hóa học, Tính chất vật lí, hóa học, Điều chế, Mindmap giúp học sinh ôn tập và bổ sung kiến thức cũng như hoàn thành tốt các bài kiểm tra môn Hóa học.

Canxi tồn tại ở đâu?

- Canxi là nguyên tố hóa học được ký hiệu là Ca và có số hiệu nguyên tử là 20 trong bảng tuần hoàn hóa học. 

- Trong tự nhiên, Canxi tồn tại ở nhiều dạng khác nhau:

*Canxi tinh thể:  Canxi tinh thể là thành phần chính của các loại đá như đá vôi và đá cẩm thạch,..

+ Xuất hiện trong các khoáng sản như Calcite và Aragonite,…

*Canxi hòa tan: Xuất hiện trong suối nước nóng và các mạch nước ngầm.

*Hỗn hợp Canxi và các chất khác: Tồn tại trong các khoáng chất như Fluorite, Apatite và Gypsum.

Cấu tạo nguyên tử Canxi

+ Cấu hình e nguyên tử Canxi là 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²

Viết gọn: [Ar]4s².

+ Nguyên tố Canxi nằm ở vị trí ô số 20, thuộc chu kỳ 4 và thuộc nhóm IIA.

+ Ca là kim loại trong nhóm các kim loại kiềm thổ

 Tính chất vật lý

+ Canxi là một chất rắn có màu trắng bạc, có ánh kim và tan nhiều trong nước

+ Là kim loại nhẹ nhất trong nhóm kim loại kiềm thổ

+ Canxi dẫn điện, dẫn nhiệt tốt.

+ Nguyên tử khối: 40g/mol

+ Ca có các đồng vị: ⁴⁰Ca, ⁴²Ca, ⁴³Ca, ⁴⁴Ca, ⁴⁵Ca, ⁴⁶Ca, ⁴⁷Ca, ⁴⁸Ca

+ Nhiệt độ sôi: 1484 độ C

+ Nhiệt độ nóng chảy: 839 độ C

Tính chất hóa học

*  Tính khử mạnh :

+ Canxi có khả năng khử các chất oxit và khí halogen. 

+) Tác dụng với axit

- Với dung dịch HCl, H2SO4 loãng:

+ Canxi tác dụng với Axit Clohidric tạo muối Clorua và giải phóng Hidro.

                       Ca + 2HCl → CaCl₂ + H₂

Phản ứng hóa học này được gọi là phản ứng trao đổi.

- Với dung dịch HNO3: 

+ Khi cho Canxi tác dụng với dung dịch Axit Nitric, phản ứng sẽ sinh ra muối Canxi Nitrat, Oxit Nitơ và nước.

Ca + 4HNO3 đặc → Ca(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O.

+) Tác dụng với nước

- Ở nhiệt độ thường, Ca khử nước cực mạnh và nó tan nhiều trong nước

                     Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2

+) Tác dụng với phi kim

-  Ca tác dụng mạnh với oxi:  Ca bị đốt cháy trong không khí tạo ngọn lửa màu đỏ - nâu.

                   2 Ca + O2 → 2 CaO

                      Ca + H2 → CaH2 .

* Canxi có tính oxi hóa: 

+ Canxi có khả năng tạo phức với các ion kim loại khác

+ Đặc biệt là các ion kim loại nặng như chì, thủy ngân và cadmium. 

 Điều chế

+ Phương pháp điều chế Ca: Điện phân nóng chảy muối canxi clorua.

+ Phương trình hóa học:

          CaCl₂ → Ca + Cl₂ (t⁰)

Ứng dụng

-  Canxi là  nguyên tố rất cần thiết cho sự sống của con người:

+ Canxi giúp cho trẻ em cao lớn hơn, tăng cường hệ miễn dịch

+ Canxi giúp cho chúng ta có hệ xương chắc khỏe, phòng ngừa loãng xương. 

+  Canxi như một chất khử trong điều chế các kim loại khác như uran, ziriconi hay thori.

+ Canxi cũng được ứng dụng như chất chống ôxi hóa, chống sulfua hóa cho các loại hợp kim chứa hay không chứa sắt.

+ Canxi là nguyên liệu trong sản xuất các hợp kim của nhôm, beri, đồng, chì hay magie.

+ Canxi được ứng dụng trong sản xuất xi măng hay vữa xây.

Một số hợp chất

* Canxi oxit: CaO

- CaO là 1 oxit bazơ, có tên gọi khác là vôi sống, vôi nung.

- Là chất rắn màu trắng, dạng tinh thể, có tính kiềm và là một chất ăn da.

* Canxi hidroxit: Ca(OH)₂

- Ca(OH)₂ còn có tên là vôi tôi.

- Canxi hidroxit là chất rắn màu trắng, tan ít trong nước. 

- Dung dịch Ca(OH)₂ có tính bazơ mạnh.

* Canxi carbonat: CaCO₃

-  Là một muối rắn màu trắng, không tan trong nước. 

- CaCO₃ tồn tại trong các núi đá,..

- CaCO₃ là thành phần chính  trong mai hay vỏ các loài cua, ốc…

* Canxi sunfat: CaSO₄

- Là chất rắn màu trắng, tan ít trong nước. 

- Tùy lượng nước kết tinh, có 3 loại Canxi sunfat:

+ Thạch cao khan (CaSO₄)

+ Thạch cao nung (CaSO₄.H₂O)

+ Thạch cao sống (CaSO₄.2H₂O).

* Canxi Photphat: Ca₃(PO₄)₂ 

- Là hợp chất muối vô cơ có màu trắng đặc ánh xám nhẹ. 

- Ca₃(PO₄)₂ có thể là dạng hạt hay tinh thể 

Sơ đồ tư duy về Canxi

Một số câu hỏi về Canxi và hợp chất của Canxi

Câu 1: Khi cho kim loại Ca vào các chất dưới đây, trường hợp nào không có phản ứng của Ca với nước?

A. dung dịch CuSO₄ vừa đủ.

B. dung dịch HCl vừa đủ.

C. dung dịch NaOH vừa đủ.

D. H₂O.

Câu 2: Khi đốt cháy canxi sẽ tạo thành canxi oxit hay còn gọi là:

A. Vôi sống

B. Vôi tôi

C. Dolomit

D. Thạch cao

Câu 3: Nguyên tố Ca có số hiệu nguyên tử là 20. Phát biểu nào sau đây về Ca là không đúng?

A. Số electron ở vỏ nguyên tử của nguyên tố Ca là 20

B. Vỏ của nguyên tử Ca có 4 lớp electron và lớp ngoài cùng có 2 electron

C. Hạt nhân của nguyên tử nguyên tố Ca có 20 proton

D. Nguyên tố Ca là một phi kim

Câu 4: Khi cho canxi cacbonat ( CaCO₃) vào 14.6g axit clohidric (HCl) thấy tạo thành 22.2g canxi clorua (CaCl₂),3.6g nước (H₂O) và

thoát ra 8.8g khí cacbon đổi (CO₂). Tính khối lượng canxi cacbonat tham gia phản ứng biết có hao hụt 15%

Câu 5: Cho 24g Ca tác dụng với H₂SO₄ có trong dung dịch loãng.

a)Tìm thể tích khí Hidro sinh ra (ở đktc)

b)Tìm khối lượng của H₂SO₄

c)Tìm khối lượng của CaSO₄ tạo thành sau phản ứng