Šťavelan vápenatý

Strukturní vzorec
Všeobecné
Příjmení	Šťavelan vápenatý
ostatní jména	Šťavelan vápenatý; Ethandioát vápenatý;
Molekulární vzorec	CaC 2 O 4
Stručný popis	bezbarvé krystaly (monohydrát)
Externí identifikátory / databáze
EC číslo	209-260-1
Informační karta ECHA	100,008,419
PubChem	33005
ChemSpider	30549
Wikidata	Q412399
vlastnosti
Molární hmotnost	128,10 g · mol -1; 146,12 g · mol -1 (monohydrát)
Fyzický stav	pevně
hustota	2,12 g cm −3 (monohydrát)
Bod tání	200 ° C (uvolňování křišťálové vody)
rozpustnost	prakticky nerozpustný ve vodě (0,0061 g l −1 při 20 ° C)
bezpečnostní instrukce
Označení nebezpečnosti GHS z nařízení (ES) č.1272 / 2008 (CLP) , v případě potřeby rozšířeno Nebezpečí
Fráze H a P.	H: 302-312
	P: 280
Toxikologické údaje	375 mg kg -1 ( LD 50 , potkan , orální )
Termodynamické vlastnosti
ΔH f 0	-1360,6 kJ / mol
	Pokud je to možné a obvyklé, používají se jednotky SI . Pokud není uvedeno jinak, uvedené údaje platí pro standardní podmínky .

Oxalát vápenatý je vápenatá sůl z kyseliny šťavelové . To má molekulární vzorec CAC ₂ O ₄ a patří do skupiny oxalátů .

Výskyt

Snímek povrchu ledvinového kamene ze skenovacího elektronového mikroskopu ukazuje tetragonální krystaly dihydrátu oxalátu vápenatého ( Weddellite ), které vyrostly z amorfního středu. Šířka obrázku: 0,45 mm.

Rebarbora obecná ( Rheum rhabarbarum )

Šťavelan vápenatý se přirozeně vyskytuje jako hlavní složka ledvinových kamenů a pivní kameny . Kromě toho se vyskytuje v mnoha rostlinách jako obrana proti jídlu (např. V doku , pelyněk , pastinák , taro a v Dieffenbachia a dalších arumových rostlinách ). Šťavelan vápenatý se také hromadí v tkáni kaktusů . Například 85% sušiny v Cephalocereus senilis sestává z oxalátu vápenatého. Krystalová forma šťavelanu vápenatého v rostlinných buňkách je většinou hranolová s ostrými úhly, nebo ve tvaru hvězdy ( drúzy ). Zvyk jehlicovitého krystalu je méně obvyklý . Svazky jehlicovitých krystalů šťavelanu vápenatého se v botanice nazývají rapidy (z řeckého rhaphi: jehla), vyskytují se pouze v několika systematických skupinách, a proto mají v systematice diagnostickou hodnotu . Kromě těchto biologických zdrojů se oxalát vápenatý přirozeně vyskytuje v hydrátové formě jako vzácné minerály wwellit a weddellit . Minerál trihydrátu se nazývá caoxit .

Extrakce a prezentace

Šťavelan vápenatý je meziproduktem při výrobě kyseliny šťavelové. Zde, oxalát sodný se převede na hydroxid vápenatý do špatně rozpustné vápenaté oxalátu, ze kterého šťavelová je kyselina uvolněna s kyselinou sírovou .

{\ displaystyle \ mathrm {Na_ {2} C_ {2} O_ {4} + Ca (OH) _ {2} \ longrightarrow CaC_ {2} O_ {4} +2 \ NaOH}}

{\ displaystyle \ mathrm {CaC_ {2} O_ {4} + H_ {2} SO_ {4} \ longrightarrow H_ {2} C_ {2} O_ {4} + CaSO_ {4}}}

Krystalové struktury

Bezvodý oxalát vápenatý neexistuje jako monokrystal , ale získává se z hydrátů zahříváním . Jeho krystalová struktura byla proto stanovena rentgenovou difrakcí na krystalický prášek a vykazuje monoklinickou symetrii s prostorovou skupinou P2 / m (prostorová skupina č. 10) . Monohydrát oxalátu vápenatého také krystalizuje v monoklinickém krystalovém systému. Při pokojové teplotě je prostorová skupina P 2 ₁ / n (č. 14, poloha 2) a nad 328 K se vesmírná skupina stává I 2 / m (č. 12, poloha 3) . Dihydrát oxalátu vápenatého krystalizuje v tetragonálním krystalovém systému s prostorovou skupinou I 4 / m (č. 87) . Trihydrát oxalátu vápenatého krystalizuje v triclinické krystalové soustavě s prostorovou skupinou P 1 (č. 2) .Šablona: skupina místností / 10Šablona: skupina místností / 14.2Šablona: skupina místností / 12.3Šablona: skupina místností / 87Šablona: skupina místností / 2

Chemické vlastnosti

Měření TGA na monohydrátu oxalátu vápenatého

Oxalát vápenatý je bezbarvá sůl z kyseliny šťavelové . Sloučenina tvoří stabilní monohydrát. Při zahřátí na 110 ° C se nejprve vydá krystalová voda. Při teplotě nad 300 ° C se sloučenina rozkládá uvolňováním oxidu uhelnatého a tvorbou uhličitanu vápenatého . To se rozkládá při dalším zahřívání nad 500 ° C na oxid vápenatý a oxid uhličitý .

{\ displaystyle \ mathrm {CaC_ {2} O_ {4} \ cdot H_ {2} O \ longrightarrow CaC_ {2} O_ {4} + H_ {2} O}}

{\ displaystyle \ mathrm {CaC_ {2} O_ {4} \ longrightarrow CaCO_ {3} + CO}}

{\ displaystyle \ mathrm {CaCO_ {3} \ longrightarrow CaO + CO_ {2}}}

Všechny tři reakční kroky jsou endotermické. V přítomnosti atmosférického kyslíku probíhá druhý reakční stupeň jako exotermická oxidační reakce s tvorbou oxidu uhličitého.

{\ displaystyle \ mathrm {CaC_ {2} O_ {4} + {\ tfrac {1} {2}} O_ {2} \ longrightarrow CaCO_ {3} + CO_ {2}}}

S dihydrátem a trihydrátem jsou známy dva další metastabilní hydráty.

použití

Šťavelan vápenatý slouží jako důkaz iontů vápníku . Pokud přidáte roztok obsahující oxalát k roztoku obsahujícímu vápník, který má být stanoven, špatně rozpustný oxalát vápenatý se vysráží. Slouží také jako bělící prostředek a používá se jako čistič kovů. Je také vytvořen jako lesklá vrstva na povrchu přírodních kamenů (viz Lesk přírodních kamenů ).

Monohydrát oxalátu vápenatého se používá v termogravimetrii ke kalibraci tepelných bilancí.

Individuální důkazy

↑ ^a^b položka na oxalátu vápenatém. In: Römpp Online . Georg Thieme Verlag, přístup dne 29. září 2014.
↑ ^a^b Datový list monohydrátu oxalátu vápenatého od společnosti AlfaAesar, přístup k 31. lednu 2010 ( PDF )(Vyžaduje se JavaScript) .
^ David R. Lide (ed.): CRC Handbook of Chemistry and Physics . 85. vydání. (Internetová verze: 2005), CRC Press / Taylor and Francis, Boca Raton, FL, FYZICKÉ KONSTANTY ANORGANICKÝCH SLOUČENIN, s. 4-49 - 4-49.
↑ ^a^b Datový list šťavelanu vápenatého od společnosti Sigma-Aldrich , přístup k 15. březnu 2011 ( PDF ).
↑ Není výslovně uvedeno v nařízení (ES) č.1272 / 2008 (CLP) , ale se specifikovaným značením spadá do skupiny vstupních solí kyseliny šťavelové, s výjimkou těch, které jsou uvedeny jinde v této příloze v seznamu klasifikace a označení Evropská agentura pro chemické látky (ECHA), k dispozici na 1. února 2016. Výrobci a distributoři mohou rozšířit na harmonizovanou klasifikaci a označování .
↑ Datový list oxalátu vápenatého (PDF) od společnosti Carl Roth , přístup k 31. lednu 2010.
^ David R. Lide (ed.): CRC Handbook of Chemistry and Physics . 90. vydání. (Internetová verze: 2010), CRC Press / Taylor and Francis, Boca Raton, FL, Standard Thermodynamic Properties of Chemical Substances, str. 5-20.
^ T. Terrazas Salgado, J. Mauseth: Kaktusy: Biologie a použití . Vyd.: PS Nobel. University of California Press, Berkeley 2002, ISBN 0-520-23157-0 , Shoot anatomy and morfhology , str. 23–40 ( plný text v Google Book Search [přístup 12. června 2016]).
^ Gerhard Wagenitz: Slovník botaniky. 2. vydání, Spektrum Verlag, Heidelberg a Berlin 2003. ISBN 978-3-937872-94-0 , na s. 272.
^ O. Hochrein, A. Thomas, R. Kniep: Odhalení krystalové struktury bezvodého oxalátu vápenatého, Ca [C ₂ O ₄ ], kombinací atomové simulace a Rietveldova upřesnění . In: Journal of Anorganic and General Chemistry . páska 634 , č. 11 , 2008, s. 1826-1829 , doi : 10,1002 / zaac.200800207 .
^ S. Deganello: Základní a derivátové struktury monohydrátu oxalátu vápenatého . In: Journal of Crystallography . páska 152 , č. 1-4 , 1980, str. 247-252 , doi : 10,1524 / zkri.1980.152.14.247 .
↑ S. Deganello: Struktura surwellitu při 328 tis . In: Acta crystallographica oddíl B . páska 37 , č. 4 , 1981, str. 826-829 , doi : 10.1107 / S056774088100441X .
↑ C. Sterling: Analýza krystalové struktury Weddellitu . In: Acta Crystallographica . páska 18 , č. 5 , 1965, str. 917-921 , doi : 10,1107 / S0365110X65002219 .
^ S. Deganello, AR Kampf, PB Moore: Krystalová struktura trihydrátu oxalátu vápenatého . In: Americký mineralog . páska 66 , č. 7-8 , 1981, str. 859-865 .
^ N. Kutaish, P. Aggarwal, D. Dollimore: Termická analýza vzorků oxalátu vápenatého získaných různými preparativními způsoby. In: Thermochim. Acta . 297, 1997, str. 131-137. doi: 10.1016 / S0040-6031 (97) 00002-6 .
^ ^A^b G. Sadovska, G. Wolf: Entalpie rozpouštění a tepelné dehydratace hydrátů oxalátu vápenatého. In: J. Therm. Anální. Kalorim. 119, 2015, s. 2063-2068. doi: 10,1007 / s10973-014-4350-x .
^ HL Anderson, A. Kemmler, GWH Höhne, K. Heldt, R. Strey: Round robin test na kinetické vyhodnocení komplexní reakce v pevné fázi z 13 evropských laboratoří. Část 1. Kinetická analýza TG. In: Thermochim. Acta . 332, 1999, s. 33-53. doi: 10,1016 / S0040-6031 (99) 00045-3 .
↑ ^a^b^c H. L. Anderson, R. Strey, GWH Höhne, A. Kemmler, K. Heldt: Round robin test na kinetické vyhodnocení komplexní reakce v pevné fázi od 13 evropských laboratoří. Část 2. Kinetická DSC analýza. In: Thermochim. Acta. 332, 1999, str. 55-70. doi: 10,1016 / S0040-6031 (99) 00046-5 .

[roempp-1] žka na oxalátu vápenatém. In: Römpp Online . Georg Thieme Verlag, přístup dne 29. září 2014.

[alfa-2] Datový list monohydrátu oxalátu vápenatého od společnosti AlfaAesar, přístup k 31. lednu 2010 ( PDF )(Vyžaduje se JavaScript) .

[CRC_Handbook-3] David R. Lide (ed.): CRC Handbook of Chemistry and Physics . 85. vydání. (Internetová verze: 2005), CRC Press / Taylor and Francis, Boca Raton, FL, FYZICKÉ KONSTANTY ANORGANICKÝCH SLOUČENIN, s. 4-49 - 4-49.

[Sigma-4] Datový list šťavelanu vápenatého od společnosti Sigma-Aldrich , přístup k 15. březnu 2011 ( PDF ).

[CLP_100.240.794-5] Není výslovně uvedeno v nařízení (ES) č.1272 / 2008 (CLP) , ale se specifikovaným značením spadá do skupiny vstupních solí kyseliny šťavelové, s výjimkou těch, které jsou uvedeny jinde v této příloze v seznamu klasifikace a označení Evropská agentura pro chemické látky (ECHA), k dispozici na 1. února 2016. Výrobci a distributoři mohou rozšířit na harmonizovanou klasifikaci a označování .

[carl_roth-6] Datový list oxalátu vápenatého (PDF) od společnosti Carl Roth , přístup k 31. lednu 2010.

[CRC90_5_20-7] David R. Lide (ed.): CRC Handbook of Chemistry and Physics . 90. vydání. (Internetová verze: 2010), CRC Press / Taylor and Francis, Boca Raton, FL, Standard Thermodynamic Properties of Chemical Substances, str. 5-20.

[8] T. Terrazas Salgado, J. Mauseth: Kaktusy: Biologie a použití . Vyd.: PS Nobel. University of California Press, Berkeley 2002, ISBN 0-520-23157-0 , Shoot anatomy and morfhology , str. 23–40 ( plný text v Google Book Search [přístup 12. června 2016]).

[9] Gerhard Wagenitz: Slovník botaniky. 2. vydání, Spektrum Verlag, Heidelberg a Berlin 2003. ISBN 978-3-937872-94-0 , na s. 272.

[10] O. Hochrein, A. Thomas, R. Kniep: Odhalení krystalové struktury bezvodého oxalátu vápenatého, Ca [C ₂ O ₄ ], kombinací atomové simulace a Rietveldova upřesnění . In: Journal of Anorganic and General Chemistry . páska 634 , č. 11 , 2008, s. 1826-1829 , doi : 10,1002 / zaac.200800207 .

[11] S. Deganello: Základní a derivátové struktury monohydrátu oxalátu vápenatého . In: Journal of Crystallography . páska 152 , č. 1-4 , 1980, str. 247-252 , doi : 10,1524 / zkri.1980.152.14.247 .

[12] S. Deganello: Struktura surwellitu při 328 tis . In: Acta crystallographica oddíl B . páska 37 , č. 4 , 1981, str. 826-829 , doi : 10.1107 / S056774088100441X .

[13] C. Sterling: Analýza krystalové struktury Weddellitu . In: Acta Crystallographica . páska 18 , č. 5 , 1965, str. 917-921 , doi : 10,1107 / S0365110X65002219 .

[14] S. Deganello, AR Kampf, PB Moore: Krystalová struktura trihydrátu oxalátu vápenatého . In: Americký mineralog . páska 66 , č. 7-8 , 1981, str. 859-865 .

[15] N. Kutaish, P. Aggarwal, D. Dollimore: Termická analýza vzorků oxalátu vápenatého získaných různými preparativními způsoby. In: Thermochim. Acta . 297, 1997, str. 131-137. doi: 10.1016 / S0040-6031 (97) 00002-6 .

[Wolf-16] A^b G. Sadovska, G. Wolf: Entalpie rozpouštění a tepelné dehydratace hydrátů oxalátu vápenatého. In: J. Therm. Anální. Kalorim. 119, 2015, s. 2063-2068. doi: 10,1007 / s10973-014-4350-x .

[Anderson1-17] HL Anderson, A. Kemmler, GWH Höhne, K. Heldt, R. Strey: Round robin test na kinetické vyhodnocení komplexní reakce v pevné fázi z 13 evropských laboratoří. Část 1. Kinetická analýza TG. In: Thermochim. Acta . 332, 1999, s. 33-53. doi: 10,1016 / S0040-6031 (99) 00045-3 .

[Anderson2-18] H. L. Anderson, R. Strey, GWH Höhne, A. Kemmler, K. Heldt: Round robin test na kinetické vyhodnocení komplexní reakce v pevné fázi od 13 evropských laboratoří. Část 2. Kinetická DSC analýza. In: Thermochim. Acta. 332, 1999, str. 55-70. doi: 10,1016 / S0040-6031 (99) 00046-5 .

Languages