Негашёную известь $CaO$ добавляют в воду для устранения временной жёсткости. В результате гидрокарбонаты превращаются в нерастворимый карбонат кальция, который выпадает в осадок — вода становится мягче: \ $\text{Ca(HCO}_3\text{)}_2 + \text{Ca(OH)}_2 \rightarrow 2\,\text{CaCO}_3 \downarrow + 2\,\text{H}_2\text{O}$ \ Гашёная известь $Ca(OH)_2$ смешивается с водой, образуя известковый раствор. Используется в строительстве для кладки, штукатурки и других работ. \ Известковый раствор — это смесь гидроксида кальция $Ca(OH)_2$ с водой. При затвердевании на воздухе реагирует с $CO_2$: \ $Ca(OH)_2 + CO_2 = CaCO_3 + H_2O$ \ Образующийся карбонат кальция $CaCO_3$ связывает частицы раствора, создавая прочную структуру, что позволяет использовать его для скрепления камней, кирпичей и т. д. \ Накипь— это осадок карбонатов кальция и магния, который образуется при кипячении жёсткой воды (с гидрокарбонатами). Является нежелательным отложением в водонагревательных приборах и приводит к ухудшению теплопроводности и ускорению износа оборудования. \ Карбонат кальция (в виде известняка, мела, мрамора) прокаливают для получения оксида кальция $CaO$ (негашёной извести): \ $\text{CaCO}_3 \xrightarrow{t} \text{CaO} + \text{CO}_2 \uparrow$ \ Применяется в строительстве для отделочных материалов и как наполнитель в различных строительных смесях.

* Хлориды и сульфаты кальция и магния, в отличие от гидрокарбонатов, не способствуют образованию временной жёсткости воды. Они являются источниками постоянной жёсткости, которая обусловлена солями сильных кислот и требует применения специальных методов для её устранения. Временная жёсткость возникает из-за гидрокарбонатов кальция и магния и исчезает при кипячении воды. * Гидроксид кальция — это химическое вещество, обладающее выраженными основными свойствами и относящееся к классу сильных оснований (щёлочей). Гидроксид кальция активно участвует в реакциях нейтрализации, взаимодействуя с кислотами, и реагирует с кислотными оксидами, образуя соли. * Кальций ($Ca$) в периодической системе химических элементов находится во IIA группе в $4$-м периоде и имеет порядковый номер $20$. Порядковый номер элемента равен числу протонов в ядре его атома. Соответственно, в нейтральном атоме кальция число электронов также равно $20$. * Фосфат кальция служит строительным материалом для формирования гидроксиапатита в процессе минерализации костной ткани. * При внесении соединений кальция в пламя происходит характерное окрашивание — оно приобретает кирпично-красный оттенок. Данный способ используется для качественного определения ионов кальция.

При взаимодействии кальция с водой выделяется водород, с оксидом кальция выделение газа не происходит. \ $\text{Ca} + 2\,\text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{Ca(OH)}_2 + \text{H}_2 \uparrow$ \ $\text{CaO} + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{Ca(OH)}_2$ \ 1. Найдём количество вещества выделившегося газа: \ $n(\text{H}_2) = \frac{V(\text{H}_2)}{V_m} = \frac{2{,}24~\text{л}}{22{,}4~\text{л/моль}} = 0{,}1~\text{моль}$ 2. По уравнению реакции найдём количество вещества кальция: \ $n(\text{Ca}) = n(\text{H}_2) = 0{,}1~\text{моль}$

3. Рассчитаем массу кальция: \ $m(\text{Ca}) = n(\text{Ca}) \cdot M(\text{Ca}) = 0{,}1~\text{моль} \cdot 40~\text{г/моль} = 4~\text{г}$ 4. Масса смеси кальция и оксида кальция равна $15$ г, тогда масса оксида кальция равна: \ $m(\text{CaO}) = m(\text{смеси}) - m(\text{Ca}) = 15~\text{г} - 4~\text{г} = 11~\text{г}$ 5. Рассчитаем массовые доли соединений в смеси: \ $\omega(\text{Ca}) = \frac{m(\text{Ca})}{m(\text{смеси})} \cdot 100\% = \frac{4~\text{г}}{15~\text{г}} \cdot 100\% = 26{,}7\%$ \ $\omega(\text{CaO}) = \frac{m(\text{CaO})}{m(\text{смеси})} \cdot 100\% = \frac{11~\text{г}}{15~\text{г}} \cdot 100\% = 73{,}3\%$ \ или \ $\omega(\text{CaO}) = 100\% - \omega(\text{Ca}) = 100\% - 26{,}7\% = 73{,}3\%$ \ Ответ: $\omega(\text{Ca})= 26{,}7\%$ и $\omega(\text{CaO}) = 73{,}3\%$ \ При подсчёте молярной массы относительные атомные массы элементов и значение молярной массы принято округлять до целых.