Давайте рассмотрим цепочку химических превращений, начиная с карбоната кальция (CaCO3) и заканчивая фосфатом кальция (Ca3(PO4)2).
Карбонат кальция (CaCO3) → Оксид кальция (CaO)
При нагревании карбоната кальция происходит реакция термического разложения:
[ \text{CaCO}_3 \rightarrow \text{CaO} + \text{CO}_2 ]
Эта реакция называется кальцинацией. Карбонат кальция разлагается на оксид кальция и углекислый газ.
Оксид кальция (CaO) → Гидроксид кальция (Ca(OH)2)
Оксид кальция реагирует с водой, образуя гидроксид кальция:
[ \text{CaO} + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{Ca(OH)}_2 ]
Эта реакция также известна как гашение извести. Образуется гидроксид кальция, который также известен как гашеная известь.
Гидроксид кальция (Ca(OH)2) → Хлорид кальция (CaCl2)
Гидроксид кальция взаимодействует с соляной кислотой (HCl), образуя хлорид кальция и воду:
[ \text{Ca(OH)}_2 + 2\text{HCl} \rightarrow \text{CaCl}_2 + 2\text{H}_2\text{O} ]
Хлорид кальция (CaCl2) → Фосфат кальция (Ca3(PO4)2)
Хлорид кальция реагирует с фосфатом аммония ((NH4)3PO4), образуя фосфат кальция и хлорид аммония:
[ 3\text{CaCl}_2 + 2(\text{NH}_4)_3\text{PO}_4 \rightarrow \text{Ca}_3(\text{PO}_4)_2 + 6\text{NH}_4\text{Cl} ]
Таким образом, цепочка превращений выглядит следующим образом:
- [ \text{CaCO}_3 \xrightarrow{\Delta} \text{CaO} + \text{CO}_2 ]
- [ \text{CaO} + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{Ca(OH)}_2 ]
- [ \text{Ca(OH)}_2 + 2\text{HCl} \rightarrow \text{CaCl}_2 + 2\text{H}_2\text{O} ]
- [ 3\text{CaCl}_2 + 2(\text{NH}_4)_3\text{PO}_4 \rightarrow \text{Ca}_3(\text{PO}_4)_2 + 6\text{NH}_4\text{Cl} ]
В результате этих последовательных реакций карбонат кальция превращается в фосфат кальция.