- Struttura
- Nomenclatura
- Proprietà fisiche
- Stato fisico
- Peso molecolare
- Punto di fusione
- Densità
- solubilità
- Proprietà chimiche
- Soluzione acquosa
- Composti presenti quando disciolti in acqua
- Reazione con acidi
- Altre reazioni
- Ottenere
- Presenza in natura
- applicazioni
- In materiali luminosi
- In medicina
- Nell'ottenere altri composti
- Altre app
- rischi
- Riferimenti
Il solfuro di calcio è un elemento solido inorganico costituito da calcio (Ca) e zolfo (S), della formula chimica CaS. È un solido solubile in acqua, bianco-giallastro, che si trova in natura in alcuni vulcani e in alcuni meteoriti sotto forma di un minerale chiamato oldhamite.
Quando cas dissolve in acqua, forma vari composti a causa del solfuro ione S 2- diventando il SH - ione e OH - si formano ioni . La soluzione risultante è alcalina. Questo composto viene utilizzato come base per composti luminescenti o che producono luce visibile in determinate condizioni. Questi materiali sono utilizzati anche nelle vernici luminose.
Il solfuro di calcio CaS è stato trovato in alcuni meteoriti. Autore: Родион Журавлёв. Fonte: Pixabay.
Il CaS è stato considerato un possibile farmaco per il trattamento di problemi cardiaci e dei vasi sanguigni come l'ipertensione o l'ipertensione, una malattia che colpisce gran parte della popolazione mondiale.
Con il solfuro di calcio si possono ottenere altri composti come il nitrato di calcio e il carbonato di calcio. Deve essere maneggiato con cautela ea contatto con l'umidità dell'atmosfera può produrre H 2 S che è molto tossico.
Struttura
Il solfuro di calcio è un composto altamente ionico formato da uno ione calcio Ca 2+ e uno ione solfuro S 2- .
Si cristallizza in una struttura cubica come il salgemma.
Struttura cristallina cubica di solfuro di calcio. Giallo = zolfo; bianco = calcio. Benjah-bmm27 / Pubblico dominio. Fonte: Wikimedia Commons.
Nomenclatura
- Solfuro di calcio
Proprietà fisiche
Stato fisico
Solido cristallino bianco giallastro, cristalli cubici come quelli del cloruro di sodio.
Peso molecolare
72,144 g / mol
Punto di fusione
2528 ºC
Densità
2,59 g / cm 3
solubilità
Solubile in acqua. Insolubile in etanolo.
Proprietà chimiche
Soluzione acquosa
Quando sciolto in acqua, CaS si separa nei suoi ioni calcio Ca 2+ e zolfo S 2- . Quest'ultimo in acqua prende un protone e diventa lo ione idrosolfuro SH - rilasciando uno ione idrossile OH - .
S 2- + H 2 O ⇔ SH - + OH -
Pertanto, le soluzioni CaS di solfuro di calcio sono alcaline (hanno un pH basico) e non hanno ioni S 2 ma SH - .
Solo quando una grande quantità di alcali come l'idrossido di sodio NaOH viene aggiunta alla soluzione, l'equilibrio si sposta verso la formazione di ioni solfuro S 2- .
Il solfuro di calcio si dissolve in acqua, formando altri composti. Autore: Clker-Free-Vector-Images. Fonte: Pixabay.
SH - può prendere un altro protone H + dall'acqua, formando idrogeno solforato, che è un composto molto tossico.
SH - + H 2 O ⇔ H 2 S + OH -
Per questo motivo nell'acqua si formano piccole quantità di H 2 S e quando esposto all'umidità dell'ambiente, CaS emana un odore sgradevole tipico dell'idrogeno solforato.
Composti presenti quando disciolti in acqua
Il risultato delle reazioni in acqua sopra indicate è che si formano Ca (SH) 2 , Ca (OH) 2 e Ca (SH) (OH).
CaS + H 2 O → Ca (SH) (OH)
Ca (SH) (OH) + H 2 O → Ca (OH) 2 + H 2 S
Reazione con acidi
Le stesse reazioni che avvengono nell'acqua fanno sì che CaS reagisca con gli acidi, formando H 2 S.
CaS + 2 HCl → CaCl 2 + H 2 S
Altre reazioni
Se una soluzione di solfuro di calcio viene riscaldata con zolfo, si ottengono gli ioni polisolfuro S 4 2- e S 3 2- .
Se CaS viene riscaldato in aria secca o ossigeno puro, il composto si ossida a solfito di calcio CaSO 3 e quindi a solfato di calcio CaSO 4 :
2 CaS + 3 O 2 → 2 CaSO 3
2 CaSO 3 + O 2 → 2 CaSO 4
Con agenti ossidanti come il clorato di potassio KClO 3 , il nitrato di potassio KNO 3 o il biossido di piombo PbO 2 si verificano reazioni violente.
Ottenere
Il solfuro di calcio può essere preparato calcinando (riscaldando ad altissima temperatura) gli elementi calcio (Ca) e zolfo (S) in atmosfera inerte, cioè non sono presenti ossigeno o vapore acqueo, ad esempio.
Ca + S + calore → CaS
Può anche essere ottenuto riscaldando il solfato di calcio CaSO 4 con carbone di legna:
CaSO 4 + 2 C → CaS + 2 CO 2
Tuttavia, in quest'ultimo caso non si ottiene un CaS puro, poiché reagisce inoltre con CaSO 4 formando CaO e SO 2 .
CaS viene anche generato bruciando rifiuti di carbone.
Presenza in natura
CaS è naturalmente presente nel minerale oldhamite. Questo è un componente di alcuni meteoriti ed è importante per la ricerca scientifica svolta sul sistema solare.
Si ritiene che la Oldhamite si sia formata dalla condensazione nella nebulosa che ha dato origine al sistema solare. È presente anche nei vulcani.
Il solfuro di calcio CaS si trova nel minerale oldhamite, che è stato trovato in alcuni meteoriti. Leon Hupperichs / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0). Fonte: Wikimedia Commons.
Inoltre, il solfuro di calcio viene prodotto naturalmente dalla riduzione del CaSO 4 (gesso), forse per l'azione dei batteri.
applicazioni
In materiali luminosi
Uno degli usi più diffusi del solfuro di calcio è stato come base per composti luminescenti. Queste sono sostanze che emettono luce visibile in determinate circostanze.
Nei composti luminescenti CaS, questo funge da base e gli attivatori vengono aggiunti alla struttura, come i cloruri di alcuni elementi come il cerio (Ce 3+ ) e l'europio (Eu 2+ ).
Il materiale derivante dall'unione del CaS e dell'attivatore viene utilizzato ad esempio negli schermi a tubi catodici che compongono i vecchi schermi di computer o computer o vecchi televisori.
I vecchi monitor di computer avevano tubi a raggi catodici in cui a volte vengono utilizzati composti e attivatori di solfuro di calcio luminescenti. Autore: Andreas160578. Fonte: Pixabay.
Sono anche utilizzati nelle attuali lampade a diodi emettitori di luce o LED (diodi emettitori di luce).
Lampada a LED. Alcuni possono contenere composti luminescenti di solfuro di calcio. Nessun autore leggibile dalla macchina fornito. Presunto APPER (in base alle rivendicazioni di copyright). / CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/). Fonte: Wikimedia Commons.
Questi materiali sono utilizzati anche in pitture e vernici luminose.
In medicina
Il solfuro di calcio è stato considerato in studi medico scientifici come un farmaco per il trattamento della pressione alta (alta pressione nelle arterie). Questa è una malattia che colpisce il sistema cardiovascolare di molte persone (cuore e vasi sanguigni).
Il CaS è considerato un “donatore” di H 2 S. Svolge un ruolo importante nella regolazione del tono o della forza dei vasi sanguigni, quindi la somministrazione di CaS potrebbe essere un possibile rimedio per curare l'ipertensione.
Il solfuro di calcio è stato studiato come possibile rimedio per l'ipertensione nel sistema cardiovascolare nelle persone malate. Autore: Mohamed Hassan. Fonte: Pixabay.
Nell'ottenere altri composti
Il solfuro di calcio consente di preparare altri composti come il nitrato di calcio Ca (NO 3 ) 2 :
CaS + 2 HNO 3 → Ca (NO 3 ) 2 + H 2 S
È stato anche utilizzato per ottenere il carbonato di calcio CaCO 3 . Per fare ciò, una soluzione acquosa di CaS viene sottoposta a carbonatazione con CO 2 :
CaS + H 2 O + CO 2 → H 2 S + CaCO 3
Altre app
Il solfuro di calcio è anche usato come additivo lubrificante e come agente di galleggiamento nell'estrazione di minerali.
rischi
Il solfuro di calcio può causare irritazione alla pelle, agli occhi e al tratto respiratorio. Deve essere maneggiato con cautela e con adeguate attrezzature di sicurezza.
È un composto molto tossico per la vita acquatica, quindi è pericoloso per questi ambienti.
Riferimenti
- Cotton, F. Albert e Wilkinson, Geoffrey. (1980). Chimica inorganica avanzata. Quarta edizione. John Wiley & Sons.
- Lide, DR (editore). (2005). Manuale CRC di chimica e fisica. 85 ° CRC Press.
- Ropp, RC (2013). Composti alcalino terrosi del gruppo 16 (O, S, Se, Te). Solfuro di calcio. In Encyclopedia of the Alkaline Earth Compounds. Recupero da sciencedirect.com.
- Li, YF et al. (2009). Calcio solfuro (CaS), un donatore di idrogeno solforato (H (2) S): un nuovo farmaco antipertensivo? Med Hypotheses, 2009 settembre; 73 (3): 445-7. Recupero da ncbi.nlm.nih.gov.
- House JE e House, KA (2016). Zolfo, selenio e tellurio. Presenza di zolfo. In Descriptive Inorganic Chemistry (terza edizione). Recupero da sciencedirect.com.
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