Презентация, доклад по химии на тему Соединения кальция в природе (9 класс)

распространенным в природе элементам относится кальций. Массовая доля кальция в земной коре – 4,1%. Строение атомов кальция, элемента главной подгруппы II группы ПС Д. И. Менделеева, обуславливает его химическую активность. Поэтому в среде, насыщенной кислородом и водными парами, существование кальция в форме простого вещества невозможно. Зато в составе соединений кальций участвует в образовании пластов горных пород, что позволило широко использовать породы и минералы, образованные им, в строительстве, архитектуре, скульптуре.
В образовании соединений кальция огромную роль играл углекислый газ, который являлся продуктом жизнедеятельности организмов и в обилии содержался и в атмосфере, и в воде. При его участии образовывались соли, в том числе карбонаты СaCO3 и гидрокарбонаты кальция Ca(HCO3)2.
Большая часть этих солей была смыта природными водами и снесена реками в Мировой океан, насытив его воды ионами кальция. На протяжении миллионов лет растворенные в морской воде соединения кальция использовались как строительный материал для наружных скелетов беспозвоночных – моллюсков, полипов и др. В неживой природе минерал, который почти на 100% состоит из карбоната кальция, - это кальцит.

Карбонат
кальция

Кальцит

(травертиновые образования) возникли на склоне горы в результате отложения солей из насыщенных кальцием источников.

горную породу, состоящую из кристаллов минерала кальцита. Мраморы различаются по свойствам, поскольку обладают различным строением. Строение зависит от условий возникновения, от химического состава и строения известняков, из которых образовался данный конкретный мрамор.
Мраморы могут быть сложены из более или менее крупных зерен кальцита. Например, греческие мраморы – паросский, добываемый на острове Парос, и пентелийский из горы Пентиликон – среднезернистые. Каррарский мрамор из Италии – мелкозернистый.
В России каррарский мрамор использовали при строительстве нескольких фонтанов Петергофа.
Благодаря зернистому строению мраморы не предрасположены к растрескиванию. Окончательная обработка пемзой и полировка придают их поверхности блеск и прочность.
Окраска мрамора зависит от содержащихся в нем химических примесей. На Урале разрабатывают месторождение, дающее белый, белый с желтыми прожилками, черный, серо-белый, серый с прожилками, пестрый и др. мраморы. Белые сорта являются самыми предпочтительными для ваяния. Окрашенные мраморы тивдийский розовый, красный из Прибайкалья, кремовый, медовый, серый с Урала применяются для облицовки стен, колонн.

облицовке колонн

и другие природные источники CaCO3. Термическим разложением кальцита получают негашеную, или жженую, известь - оксид кальция: CaCO3→CaO+CO2
Обжиг известняка проводят в специальных печах при 900-1100⁰ С. Этот процесс называют кальцинированием. Сырье смешивают с коксом и сжигают в токе воздуха. Известь образуется в виде крупных комьев серого или желтоватого цвета, содержит много примесей.
Чтобы известь могла служить связующим материалом, ее «гасят» водой, и получают гашеную известь. CaO+H2O→Ca(OH)2 +65кДж
Гашение сопровождается выделением большого количества тепла, вода закипает, водяные пары разрыхляют известь, и она превращается в высокодисперсный порошок.
Известь – основа строительства, фресковой живописи. С глубокой древности стены культовых зданий и дворцов украшали настенной росписью – фресками. Прежде чем создавать фреску, стены покрывали слоем специального грунта – штукатурки, содержащей известь.

Известь негашеная
комовая.

Известь
гашеная

время.

невзрачных морских и пресноводных моллюсков. Жемчуг может разрушится от нагревания и охлаждения, под действием кислот, щелочей, мыльной воды. Природный жемчуг имеет форму, близкую к шарообразной. Обычный размер жемчужин до 1 см в диаметре. Самая крупная из известных жемчужин имеет размеры от 16,5 до 24 см и массу 6,4 кг. В раковинах образуется 1-2 жемчужины, редко 6-7. У берегов Индии была найдена раковина, содержавшая более 80 жемчужин.
Химический состав жемчуга
Химические компоненты жемчуга: кальцит (CaCO3) и аргонит ( минерал белого цвета, неустойчив со временем переходит в кальцит), белок конхиолин и вода. Чистый CaCO3 имеет белый цвет, оттенки жемчуга обуславливают окрашивающие пигменты. Оттенок жемчуга может быть розовым (присутствие Na и Zn), кремовый и золотистый - повышенное содержание Cu и Ag.
Жемчужина «живет» примерно 70 лет. Иногда она сохраняет блеск дольше 150-200 лет. Жемчуг «умирает» в результате окисления конхиолина (основу его составляют аминокислоты и глицерин).

в виде отдельных особей, но чаще всего образуют колонии, состоящие из огромного числа живых организмов, снаружи соединенных общим скелетом. Остовы многих поколений коралловых полипов слагают целые рифы.
В ювелирном деле используют материал карбонатного остова лишь нескольких представителей класса6 красного коралла, реже – голубого и черного кораллов. Колонии красного коралла населяют Средиземное и Красное моря, встречаются у берегов Японии, Малайзии, Австралии.
В состав скелета кораллов входит 85% минерала кальцита (CaCO3), 3% MgCO3, 1,5-4% конхиолина, и следы Fe2O3 . На цветовую палитру коралла влияют состав и количества органического вещества, примеси неорганических веществ, например ионы Fe придают красный оттенок.
Кораллы высоко ценятся ювелирами всего мира.

воды, встроенных в его кристаллическую решетку. Гипс является кристаллогидратом сульфата кальция, который имеет формулу CaSO4•2H2O. Главное его свойство – способность отщеплять воду при прокаливании:
Уравнение: 120-180⁰C
CaSO4•2H2O CaSO4•0,5H2O+1,5H2O
Образующийся в результате жженый гипс способен вновь поглощать воду. При этом он застывает в прочную камнеподобную массу. В этом и состоит вяжущая способность гипса, на котором основаны все способы его применения.
Гипс широко применяют в медицине, в скульптуре, гипсовые формы - в производстве фарфоровых изделий. С глубокой древности его используют в архитектуре. В Древнем Египте гипс служил связующим веществом в каменном строительстве, материалом для оштукатуривания стен и основой под роспись храмов и гробниц. Благодаря замечательным свойствам гипса люди на протяжении столетий имеют возможность изготовлять копии шедевров скульптуры и архитектуры, которые выставлены в самых разных музеях мира.
В XIII столетии из этого вещества стали делать искусственный мрамор. Этот материал был дешевле натурального камня, прекрасно поддавался шлифовке и
полировке, а главное – можно изготовить «мрамор» любого
требуемого оттенка. Эти замечательные качества хорошо отвечали
задачам архитекторов.

Минерал гипс (Роза пустыни)

прожилок иногда имеет сероватый оттенок.
Это мягкий минерал - его легко поцарапать ногтем, он поддается резьбе. С давних времен алебастр использовали как строительный материал, для изготовления различных ритуальных и бытовых предметов – чаш, светильников, сосудов для благовоний, а также для барельефов и погребальных саркофагов. Легкость обработки делала его излюбленным материалом мастеров-резчиков.
Алебастр отличается полупрозрачностью, предметы из него особенно хороши на свету, поэтому их обычно устанавливают в те места, куда падают солнечные лучи, например вазы – в проемы окон.
В эпоху Возрождения итальянские мастера, возрождая традиции древних, вновь обратились к алебастру, изготовляя из него люстры, ажурные вазы и другие сосуды. Эти предметы украшали многие европейские дворцы.