Calciumchlorid

Calciumchlorid (auch Kalziumchlorid) ist ein Chlorid des Erdalkalimetalls Calcium mit der Summenformel CaCl₂. Calcium liegt dabei in der Oxidationsstufe +2 vor, Chlor hat die Oxidationstufe -1.

Inhaltsverzeichnis

1 Geschichte
2 Vorkommen
3 Gewinnung und Darstellung
4 Eigenschaften
- 4.1 Reaktionen
5 Verwendung
6 Siehe auch

[Bearbeiten] Geschichte

Um 1860 gelang den Chemikern Robert Wilhelm Bunsen und Matthiessen die erste Reindarstellung des Elementes Calcium durch die Schmelzelektrolyse von Calciumchlorid.

[Bearbeiten] Vorkommen

Calciumchlorid kommt in der Natur gelöst in Salzsolen vor.

[Bearbeiten] Gewinnung und Darstellung

Calciumchlorid wird aus Salzsäure und Calciumcarbonat hergestellt:

$\mathrm{CaCO_3 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + CO_2 + H_2 O}$

Anschließendes Erhitzen auf 260 °C liefert die wasserfreie Form.

Technisch wird Calciumchlorid als Abfallprodukt bei der Sodaherstellung mit dem Solvay-Verfahren - und zwar bei der Rückgewinnung des Ammoniaks aus dem dabei entstandenen Ammoniumchlorid - erhalten:

$\mathrm{2NH_4 Cl + Ca(OH)_2 \rightarrow 2NH_3 + CaCl_2 + 2H_2 O}$

[Bearbeiten] Eigenschaften

Calciumchlorid ist ein Salz. Calcium und Chlor liegen aufgrund des großen Elektronegativitätsunterschiedes als Ionen vor. Die Bindung erfolgt somit über elektrostatische Wechselwirkungen.

Calziumchlorid bildet in Reinform farblose Kristalle und ist in wasserfreiem Zustand stark hygroskopisch. Es nimmt leicht Wasser aus seiner Umgebung auf und bildet dabei einen Hydrat-Komplex.

[Bearbeiten] Reaktionen

Abspaltung von Kristallwasser bei CaCl₂ . 2 H₂O in der DTA

Calciumchlorid reagiert mit Wasser unter Bildung eines Hexahydrat-Komplexes und starker Wärmeentwicklung (exotherm, $Δ H > 0$ ):

$\mathrm{CaCl_2 + 6H_2 O \rightarrow CaCl_2 \cdot 6H_2 O} + \Delta H$

Die Kristalle des Hexahydrats lösen sich bei ungefähr 30 °C im eigenen Kristallwasser. Erhitzen auf ungefähr 200 °C setzt das gebundene Wasser wieder frei. Das Auflösen in Wasser führt im Gegensatz zu wasserfreiem Calciumchlorid zu einer starken Abkühlung. Beide Calciumchlorid-Formen sind zudem gut löslich in Ethanol.

[Bearbeiten] Verwendung

Wasserfreies Calciumchlorid ist aufgrund seiner Hygroskopie ein wichtiges Trocknungsmittel im Labor, beispielsweise im Exsikkator, und in der technischen Chemie für verschiedenste Gase und Flüssigkeiten. Anwendungsfelder sind die Trocknung von Wohnräumen, der Einsatz als Frostschutzmittel, im speziellen als Frostschutzmittel und Abbindebeschleuniger im Beton, sowie als Staubbindemittel (z.B. auf Baustellen). In der Medizin wird es als Mittel zur Stillung von Blutungen und bei Kalkmangelkrankheiten sowie als Heilmittel gegen Frostbeulen und Allergien eingesetzt. Als Lebensmittelzusatzstoff E 509 wird es als Festigungsmittel, Geschmacksverstärker und Stabilisator eingesetzt (unter anderem bei der Trinkwasseraufbereitung, Oberflächenbehandlung von Obst). Darüber hinaus kommt es als Streusalz sowie zur Herstellung von Kältemischungen zum Einsatz (siehe oben).