Давайте рассмотрим взаимодействие гидроксида кальция (Ca(OH)₂) и серной кислоты (H₂SO₄) с оксидами SiO₂ (диоксид кремния), CaO (оксид кальция), SO₃ (триоксид серы) и FeO (оксид железа(II)).
а) Гидроксид кальция (Ca(OH)₂)
SiO₂ (диоксид кремния):
Гидроксид кальция может реагировать с диоксидом кремния при высоких температурах, приводя к образованию силикатов кальция. Например:
[
Ca(OH)_2 + SiO_2 \rightarrow CaSiO_3 + H_2O
]
Это реакция типична для процессов, происходящих в производстве строительных материалов, например, цемента.
CaO (оксид кальция):
Гидроксид кальция не реагирует с оксидом кальция, так как это соединения одного и того же элемента в разных формах. Оксид кальция (негашёная известь) в воде превращается в гидроксид кальция (гашёная известь):
[
CaO + H_2O \rightarrow Ca(OH)_2
]
SO₃ (триоксид серы):
Гидроксид кальция реагирует с триоксидом серы, образуя сульфат кальция и воду:
[
Ca(OH)_2 + SO_3 \rightarrow CaSO_4 + H_2O
]
Эта реакция используется для нейтрализации кислотных газов в промышленности.
FeO (оксид железа(II)):
Гидроксид кальция может реагировать с оксидом железа(II), образуя гидроксид железа(II) и гидроксид кальция:
[
Ca(OH)_2 + FeO + H_2O \rightarrow Fe(OH)_2 + Ca(OH)_2
]
Однако эта реакция менее распространена и требует определенных условий.
б) Серная кислота (H₂SO₄)
SiO₂:
Серная кислота не реагирует напрямую с диоксидом кремния при обычных условиях.
CaO:
Серная кислота реагирует с оксидом кальция с образованием сульфата кальция и воды:
[
CaO + H_2SO_4 \rightarrow CaSO_4 + H_2O
]
SO₃:
Триоксид серы и серная кислота могут объединяться, увеличивая концентрацию кислоты:
[
H_2SO_4 + SO_3 \rightarrow H_2S_2O_7
]
Это приводит к образованию пиросерной кислоты.
FeO:
Серная кислота реагирует с оксидом железа(II), образуя сульфат железа(II) и воду:
[
FeO + H_2SO_4 \rightarrow FeSO_4 + H_2O
]
Таким образом, и гидроксид кальция, и серная кислота могут взаимодействовать с различными оксидами, приводя к образованию разнообразных солей и других соединений.