Калцијум-сулфат
Калцијум-сулфат (CaSO4) је сулфатна јонска со. Својства потичу од састава, веза, геометрије и понашања честица у чистој супстанци или раствору.
Основни подаци
Шта показује формула
Једна формулна јединица CaSO4 садржи 1 × калцијум (Ca), 1 × сумпор (S), 4 × кисеоник (O). Из релативних атомских маса добија се моларна маса приближно 136.134 g/mol. Индекси означавају број атома; сами не одређују набој, геометрију или оксидационо стање.
Масени удели елемената
По маси највећи допринос даје кисеоник (O, 47.0 %). Масени удео зависи и од броја атома и од релативних атомских маса, па се не може закључити само из индекса у формули.
| Елементи у формули | # | % m/m |
|---|---|---|
| калцијум (Ca) | 1 | 29.4 % |
| сумпор (S) | 1 | 23.6 % |
| кисеоник (O) | 4 | 47.0 % |
Грађа и хемијске везе
Калцијум-сулфат CaSO₄ је јонска чврста супстанца од Ca²⁺ и SO₄²⁻. Постоји као безводни анхидрит, дихидрат CaSO₄·2H₂O познат као гипс и прелазне хидратисане форме; вода је у хидратима део кристала.
При тумачењу грађе треба разликовати везе унутар честице од сила између честица. Поларност везе, облик молекула, делокализација електрона или мрежна структура различитим механизмима одређују растворљивост, фазне прелазе и реактивност.
R3 прикази
Хемијско понашање
CaSO₄ је у води само ограничено растворљив и успоставља равнотежу између чврсте фазе и хидратисаних Ca²⁺/SO₄²⁻. Контролисано уклањање и поновно везивање кристалне воде основа је очвршћавања гипсаних материјала.
Бројчана својства имају смисла само уз наведене услове. Температура, притисак, чистоћа и састав смеше могу мењати агрегатно стање, густину, растворљивост и брзину реакције. Код испарљивих супстанци важна је концентрација пара, а код чврстих кристална форма и величина честица.
Раствори, равнотеже и услови
У раствору или гасној смеши не мора да преовлађује исти облик као у чистој супстанци. Хидратација, асоцијација, димеризација или реакција са растварачем могу променити стварну расподелу хемијских врста.
При поређењу података треба навести средину и концентрацију. Иста сумарна формула не говори да ли постоје одвојени молекули, пространа мрежа, хидратисани облик или равнотежна смеша више врста.
Примена и значај
Користи се у грађевинарству, гипсаним производима, калупима и као минерални материјал.
Примена супстанце произлази из комбинације реактивности, поларности, испарљивости, механичких својстава или способности стварања других материјала. Корисна особина у контролисаном процесу може при неконтролисаној изложености постати извор ризика.
Безбедност и правилан контекст
Компактна супстанца има малу акутну токсичност, али фина прашина може да надражи очи и дисајне путеве.
Безбедносни профил зависи од дозе, концентрације, агрегатног стања и пута излагања. Код гасова и испарљивих течности кључна је вентилација, а код прашине и величина честица. Сам хемијски назив зато није довољан за процену ризика.
Важно поређење
У односу на CuSO₄ слабије је растворљив, а Ca²⁺ нема изражену редокс хемију.
Поређење сродних једињења показује да мала промена функционалне групе, оксидационог стања или просторне грађе може снажно променити поларност, реактивност, токсичност и примену.