Cloruro di calcio: idratazione, sintesi, usi

Il cloruro di  calcio è un composto ionico avente formula CaCl2 altamente solubile in acqua, igroscopico e deliquescente.

Esso si può presentare prevalentemente come biidrato o esaidrato ed è usato quale agente essiccante. In condizioni ambiente il cloruro di calcio assorbe umidità dall’aria e tende a disciogliersi formando una soluzione fino a raggiungere un equilibrio tra la pressione di vapore della soluzione acquosa e la pressione parziale dell’acqua presente nell’aria.

Idratazione

Il cloruro di calcio anidro dà luogo a una reazione esotermica quando assorbe acqua secondo la reazione:
CaCl2 + 2 H2O → CaCl2·2 H2O

Per il calore sviluppato nella reazione il cloruro di calcio è utilizzato per fondere il ghiaccio presente sulle strade piuttosto che cloruro di sodio. Ciò è dovuto  al fatto che è meno dannoso per il suolo e le piante.

A causa dell’elevata solubilità in acqua si possono ottenere soluzioni molto concentrate che hanno una temperatura di congelamento bassissima tenendo conto anche del fatto che per CaCl2 l’indice di van’t Hoff vale 3.

La solubilità del cloruro di calcio anidro a 20°C è di 75 g/100 mL. Le moli di cloruro di calcio che si solubilizzano in 100 mL di acqua sono pari a 75/110.98 g/mol = 0.68.

Assumendo che la densità dell’acqua sia pari a 1 g/mL la massa di acqua è pari a 100 g. La molalità di questa soluzione è quindi:
m = 0.68 mol/0.1 kg = 6.8
l’abbassamento crioscopico ΔT è pari a:

ΔT = m · K · i = 6.8 · 1.86 · 3 = 38 °C
Una tale soluzione congelerà quindi a – 38°C.

Sempre a causa dell’elevata solubilità del cloruro di calcio esso può essere utilizzato per la presenza di ioni Ca2+ in soluzione e quindi per precipitare sali di calcio poco solubili.

Sintesi

Può essere ottenuto:

  • Come sottoprodotto del processo Solvay:
    CaCO3 + 2 NaCl → Na2CO3 + CaCl2

Usi

In presenza di ossalato di sodio si avrà la precipitazione dell’ossalato di calcio secondo la reazione di doppio scambio:
CaCl2(aq) + Na2C2O4(aq)→ CaC2O4(s) + 2 NaCl(aq)

Il cloruro di calcio fuso può essere utilizzato per ottenere il calcio tramite elettrolisi secondo la reazione complessiva:
CaCl2 → Ca + Cl2

Oltre che per gli utilizzi già citati il cloruro di calcio è utilizzato nell’industria alimentare come conservante e addensante degli alimenti, energizzante nelle bevande per gli atleti.

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