Нитрат кальция

Вещество представляет собой белый порошок без цвета, вкуса и запаха. Он хорошо растворим в воде.

Молярная масса тетрагидрата нитрата кальция — 236,15 г/моль, безводного — 164,088 г/моль.

При 500 °C начинает разлагаться с выделением О₂ и образованием сначала Ca(NO₂)₂, а затем СаО и NO₂.

${\displaystyle {\ce {2Ca(NO3)2 -> 2CaO + 4NO2 ^ + O2 ^}}}$

Кальциевая селитра при нормальных условиях негорючая, пожаро- и взрывобезопасная, устойчивая в интервале температур от −60 °C до +155 °C. Вещество представляет собой соль азотной кислоты и гидроксида кальция. Соответственно, оно имеет все свойства, характерные для солей кислот. Например,

${\displaystyle {\ce {Ca(NO3)2 + Na2SO4 -> CaSO4 + 2NaNO3}}}$

${\displaystyle {\ce {Ca(NO3)2 + H2SO4 -> CaSO4 + 2HNO3}}}$

Ионы кальция образуют устойчивые соединения с краун эфирами.

Нитрат кальция производится путём обработки известняка с азотной кислотой, после нейтрализации аммиака:

CaCO₃ + 2HNO₃ → Ca(NO₃)₂ + CO₂ + H₂O.

Он также является побочным продуктом процесса Оддо при добыче фосфата кальция:

Ca₃(PO₄)₂ + 6HNO₃ → 2H₃PO₄ + 3Ca(NO₃)₂.

Так же как нитраты других щелочноземельных металлов и LiNO₃, кальциевая селитра при нагревании разлагается на выпуске диоксида азота:

2Ca(NO₃)₂ → 2CaO + 4NO₂ + O₂, ΔH°_обр.=369 кДж/моль

Другие реакции получения нитрата кальция:

• ${\displaystyle 4{\mbox{Ca}}+10{\mbox{HNO}}_{3}\longrightarrow 4{\mbox{Ca}}({\mbox{NO}}_{3})_{2}+{\mbox{N}}_{2}{\mbox{O}}+5{\mbox{H}}_{2}{\mbox{O}}}$
• ${\displaystyle {\mbox{CaO}}+2{\mbox{HNO}}_{3}\longrightarrow {\mbox{Ca}}({\mbox{NO}}_{3})_{2}+{\mbox{H}}_{2}{\mbox{O}}}$
• ${\displaystyle {\mbox{Ca}}({\mbox{OH}})_{2}+2{\mbox{HNO}}_{3}\longrightarrow {\mbox{Ca}}({\mbox{NO}}_{3})_{2}+2{\mbox{H}}_{2}{\mbox{O}}}$
• ${\displaystyle {\mbox{CaCl}}_{2}+2{\mbox{AgNO}}_{3}\longrightarrow {\mbox{Ca(NO}}_{3})_{2}+2{\mbox{AgCl}}}$
• ${\displaystyle 3{\mbox{Ca}}+8{\mbox{HNO}}_{3}\longrightarrow 3{\mbox{Ca(NO}}_{3})_{2}+2{\mbox{NO}}+4{\mbox{H}}_{2}{\mbox{O}}}$
• ${\displaystyle 2{\mbox{Ca(OH)}}_{2}+4{\mbox{NO}}_{2}\longrightarrow {\mbox{Ca}}({\mbox{NO}}_{3})_{2}+{\mbox{Ca}}({\mbox{NO}}_{2})_{2}+2{\mbox{H}}_{2}{\mbox{O}}}$
• ${\displaystyle 3{\mbox{Ca}}({\mbox{NO}}_{2})_{2}+4{\mbox{HNO}}_{3}\longrightarrow 3{\mbox{Ca}}({\mbox{NO}}_{3})_{2}+2{\mbox{H}}_{2}{\mbox{O}}+4{\mbox{NO}}}$
• ${\displaystyle {\mbox{Ca}}_{5}({\mbox{PO}}_{4})_{3}{\mbox{F}}+10{\mbox{HNO}}_{3}\longrightarrow 3{\mbox{H}}_{3}{\mbox{PO}}_{4}+5{\mbox{Ca}}({\mbox{NO}}_{3})_{2}+{\mbox{HF}}}$
• ${\displaystyle {\mbox{CaF}}_{2}+2{\mbox{HNO}}_{3}\longrightarrow {\mbox{Ca}}({\mbox{NO}}_{3})_{2}+2{\mbox{HF}}}$
• ${\displaystyle 2{\mbox{Ca}}_{5}({\mbox{PO}}_{4})_{3}{\mbox{F}}+14{\mbox{HNO}}_{3}\longrightarrow 3{\mbox{Ca}}({\mbox{H}}_{2}{\mbox{PO}}_{4})_{2}+7{\mbox{Ca}}({\mbox{NO}}_{3})_{2}+2{\mbox{HF}}}$
• ${\displaystyle {\mbox{Ca}}_{5}({\mbox{PO}}_{4})_{3}{\mbox{F}}+4{\mbox{HNO}}_{3}\longrightarrow 3{\mbox{CaHPO}}_{4}+2{\mbox{Ca}}({\mbox{NO}}_{3})_{2}+{\mbox{HF}}}$
• ${\displaystyle 2{\mbox{NH}}_{4}{\mbox{NO}}_{3}+{\mbox{Ca}}({\mbox{OH}})_{2}\longrightarrow {\mbox{Ca}}({\mbox{NO}}_{3})_{2}+2{\mbox{H}}_{2}{\mbox{O}}+2{\mbox{NH}}_{3}}$
• ${\displaystyle {\mathsf {Ca(PH_{2}O_{2})_{2}+2H_{2}O+4AgNO_{3}\longrightarrow \ 4Ag\downarrow \ +2H_{2}(PHO_{3})+Ca(NO_{3})_{2}+2HNO_{3}}}}$
• ${\displaystyle {\mathsf {CaS+4HNO_{3}}}}$_(конц.)${\displaystyle {\mathsf {\longrightarrow \ Ca(NO_{3})_{2}+S\downarrow \ +2NO_{2}\uparrow \ +2H_{2}O}}}$
• ${\displaystyle {\mathsf {CaHPO_{4}+2HNO_{3}}}}$_(конц.)${\displaystyle {\mathsf {\longrightarrow \ Ca(NO_{3})_{2}+H_{3}PO_{4}}}}$
• ${\displaystyle {\mathsf {Ca(NO_{3})_{2}\cdot \ 4H_{2}O{\xrightarrow {60-100^{o}C}}\ Ca(NO_{3})_{2}+4H_{2}O}}}$

В атмосфере образование нитрата кальция возможно по следующей цепочке реакций:

• ${\displaystyle {\mbox{N}}_{2}+2{\mbox{O}}_{2}\longrightarrow 2{\mbox{NO}}_{2}}$(грозовой разряд)
  • ${\displaystyle 2{\mbox{NO}}_{2}+{\mbox{H}}_{2}{\mbox{O}}\longrightarrow {\mbox{HNO}}_{2}+{\mbox{HNO}}_{3}}$
    • ${\displaystyle 2{\mbox{HNO}}_{3}+{\mbox{Ca}}^{2+}\longrightarrow {\mbox{Ca}}({\mbox{NO}}_{3})_{2}+2{\mbox{H}}^{+}}$

Нитрат кальция является физиологическим щелочным удобрением, пригодным для всех почв и прежде всего для закисленных почв. В сельском хозяйстве применяют как азотное удобрение. Выпускают в гранулированном виде; товарный продукт должен содержать не менее 15,5 % азота, кроме того, к нему добавляют в процессе производства 4—7 % нитрата аммония для уменьшения гигроскопичности удобрения; содержание влаги не должно превышать 15 %. Нитрат кальция вносят под все культуры. Наиболее эффективен на кислых почвах, особенно для весенней подкормки озимых.

Несмотря на то, что нитрат кальция в смеси с горючими веществами способен давать недорогой источник кирпично-красного пламени, применение его в этом качестве крайне ограничено из-за сильной гигроскопичности.