Caracteristicile calciului. Proprietăți ale calciului. Formula de calciu

Dintre toate elementele sistemului periodic, se pot distinge mai multe, fără de care nu numai diferite boli se dezvoltă în organisme vii, dar este și imposibil să trăim și să creștem în mod normal. Unul dintre acestea este calciul.

Este interesant faptul că atunci când vine vorba de acest metal ca o substanță simplă, nu are nici un beneficiu pentru o persoană, nici măcar rău. Cu toate acestea, este necesar doar menționarea ionilor de Ca²⁺, de îndată ce apare o mulțime de puncte care caracterizează importanța acestora.

Poziția calciului în tabelul periodic

Caracteristica calciului, ca orice alt element, începe cu indicarea localizării sale în tabelul periodic. La urma urmei, oferă o oportunitate de a învăța multe despre acest atom:

• încărcătura nucleară;
• numărul de electroni și protoni, neutroni;
• gradul de oxidare, mai mare și mai mică;
• configurația electronică și alte lucruri importante.

Problema în fața noastră este elementul în a patra perioadă, un al doilea grup mare, grupul principal și are un număr de serie 20. De asemenea, tabelul periodic chimic prezintă greutatea atomică a calciului - 40.08, care este valoarea medie a izotopilor existenți ai unui anumit atom.

Gradul de oxidare este unul, întotdeauna constant, egal cu +2. formulă oxid mai mare CaO. Denumirea latină a elementului este calciul, deci simbolul atomului Ca.

Caracterizarea calciului ca substanță simplă

În condiții normale, acest element este un metal, alb argintiu. Formula de calciu ca substanță simplă este Ca. Datorită activității chimice ridicate, este capabil să formeze o varietate de compuși aparținând diferitelor clase.

Într-o stare agregată solidă, corpul uman nu este o parte a corpului, deci reprezintă o valoare pentru nevoile industriale și tehnice (în principal sinteze chimice).

Este unul dintre cele mai comune metale din scoarța pământului, aproximativ 1,5%. Se referă la grupul de pământuri alcaline, deoarece se dizolvă în apă dă alcaline, dar în natură are loc sub formă de minerale și săruri multiple. O multitudine de calciu (400 mg / l) este inclusă în compoziția apei de mare.

Dulap de cristal

Caracteristica calciului este explicată prin structura laturii cristaline, care poate fi de două tipuri (deoarece există o formă alfa și beta):

• cubic față-centric;
• obemnotsentricheskaya.

Tipul de legătura dintr-o moleculă este metalic, la locurile de zăbrele, ca și pentru toate metalele, ioni atomici.

Fiind în natură

Există mai multe substanțe de bază în natură care conțin acest element.

1. Apă de mare.
2. Stânci și minerale.
3. Organisme vii (scoici și cochilii, țesuturi osoase și așa mai departe).
4. Apele subterane din scoarța pământului.

Puteți identifica următoarele tipuri de roci și minerale, care sunt surse naturale de calciu.

1. Dolomitul este un amestec de carbonat de calciu și carbonat de magneziu.
2. Fluoritul este fluorura de calciu.
3. Ghips - CaSO₄ middot- 2H₂O.
4. Calciul este cretă, calcar, marmură este carbonat de calciu.
5. Alabaster - CaSO₄middot-0,5H₂O.
6. Apatity.

Un total de aproximativ 350 de minerale și roci diferite care conțin calciu sunt eliberate.

Metode de obținere

În forma liberă de izolare a metalului pentru o lungă perioadă de timp nu a reușit, deoarece activitatea sa chimică este mare, în natură în forma sa pură nu veți întâlni. Prin urmare, până în secolul al XIX-lea (1808), elementul în cauză era un alt mister, care a fost purtat de masa lui Mendeleyev.

Calciul ca metal a reușit să sintetizeze chimistul englez Humphry Davy. Acesta a descoperit pentru prima dată caracteristicile interacțiunii topiturilor de minerale solide și săruri cu curentul electric. Pentru azi până în prezent, cea mai actuală modalitate de recepție a metalului dat este electroliza sărurilor sale, cum ar fi:

• un amestec de cloruri de calciu și potasiu;
• un amestec de fluorură și clorură de calciu.

De asemenea, este posibil să se extragă calciul din oxidul său prin utilizarea metodei aluminothermice utilizate pe scară largă în metalurgie.

Proprietăți fizice

Caracteristica calciului prin parametrii fizici poate fi descrisă prin mai multe puncte.

1. Starea agregată - în condiții normale, solidă.
2. Punctul de topire 842 ⁰S.
3. Metalul este moale, poate fi tăiat cu un cuțit.
4. Culoare - alb argintiu, strălucitor.
5. Are bune conductori și proprietăți de conductivitate termică.
6. Cu încălzire prelungită, acesta trece într-o stare lichidă, apoi în stare de vapori, pierzând proprietățile sale metalice. Punct de fierbere 1484 ⁰S.

Proprietățile fizice ale calciului au o caracteristică. Când metalul este presurizat, la un moment dat își pierde proprietățile metalice și capacitatea de a conduce conductivitatea electrică. Cu toate acestea, cu o creștere suplimentară a efectului, acesta este din nou restaurat și se manifestă ca un superconductor, de câteva ori mai mare în ceea ce privește acești parametri decât restul elementelor.

Proprietăți chimice

Activitatea acestui metal este foarte mare. Prin urmare, există multe interacțiuni în care intră calciul. Reacții cu toate non-metalele pentru el - un lucru obișnuit, deoarece ca un reducant, el este foarte puternic.

1. În condiții normale, reacționează ușor cu formarea compușilor binari corespunzători cu: halogeni, oxigen.
2. Când este încălzit: hidrogen, azot, carbon, siliciu, fosfor, bor, sulf și altele.
3. În aer liber, interacționează imediat cu dioxidul de carbon și oxigenul, astfel încât acesta este acoperit cu un strat de gri.
4. Reacționează violent cu acizi, uneori cu inflamație.

Proprietățile interesante ale calciului se manifestă atunci când vine vorba de compoziția sărurilor. Deci, peșteră frumoasă stalactite și stalagmite, crescând pe tavan și pe pereți, nu este nimic asemănător carbonat de calciu, formate de-a lungul timpului din apă, dioxid de carbon și bicarbonat sub influența proceselor din apele subterane.

Având în vedere cât de mult metal este activ în starea obișnuită, depozitați-l în laboratoare, precum și alcalin. Într-un vas din sticlă întunecată, cu un capac închis etanș și sub un strat de kerosen sau parafină.

O reacție calitativă la ionul de calciu este colorarea flacării într-o culoare frumoasă, bogată în cărămidă-roșie. De asemenea, metalul din compuși poate fi identificat prin precipitarea insolubilă a unora dintre sărurile sale (carbonat de calciu, fluorură, sulfat, fosfat, silicat, sulfit).

Compuși metalici

Soiurile de compuși metalici sunt după cum urmează:

• oxid;
• hidroxid;
• săruri de calciu (mediu, acid, bazic, dublu, complex).

Oxidul de calciu este cunoscut sub numele de nestins. CaO este folosit pentru a crea materiale de constructii (var). Dacă oxidul este duzat cu apă, atunci se obține hidroxidul corespunzător, care prezintă proprietățile alcaline.

De mare importanță practică sunt tocmai diferitele săruri de calciu utilizate în diferite ramuri ale economiei. Ce exact există sărurile, am menționat deja mai sus. Dăm exemple ale tipurilor acestor compuși.

1. Săruri medii - carbonat de CaCO₃, fosfat Ca₃(PO₄)₂ și altele.
2. Acid - hidrogen sulfat de CaHSO₄.
3. Baza - bicarbonat (NaOH)₃PO₄.
4. Complex - [Ca (NH₃)₈] Cl_2.
5. Dublu - 5Ca (nr₃)₂* NH₄NU₃* 10H₂O.

Sub formă de compuși din această clasă, calciul este important pentru sistemele biologice, deoarece sărurile sunt sursa de ioni pentru organism.

Rolul biologic

Ce este calciul important pentru corpul uman? Există mai multe motive.

1. Este vorba despre ionii acestui element care fac parte din substanța intercelulară și din lichidul țesutului, participând la reglarea mecanismelor de excitație, producția de hormoni și neurotransmițători.
2. Calciul se acumulează în oase, în smalțul dinților într-o cantitate de aproximativ 2,5% din greutatea totală a corpului. Este destul de mult și joacă un rol important în consolidarea acestor structuri, păstrând forța și sustenabilitatea lor. Creșterea unui organism fără acest lucru este imposibilă.
3. Coagularea sângelui depinde, de asemenea, de ionii în cauză.
4. Este parte a mușchiului inimii, participând la stimularea și contracția acestuia.
5. Este un participant la procesele de exocitoză și alte modificări intracelulare.

Dacă cantitatea de calciu consumată nu este suficientă, atunci dezvoltarea unor astfel de boli ca:

• rahitismul;
• osteoporoza;
• boli de sânge.

Norma zilnică pentru un adult este de 1000 mg, iar pentru copii de la 9 ani, 1300 mg. Pentru a preveni suprasolicitarea acestui element în organism, nu trebuie să depășiți această doză. În caz contrar, se poate dezvolta boala intestinului.

Pentru toate celelalte ființe vii, calciul nu este mai puțin important. De exemplu, multe animale nevertebrate deși nu au un schelet, dar mijloacele externe de întărire a acestora sunt și formațiuni ale acestui metal. Printre acestea:

• crustacee;
• midii și stridii;
• bureți;
• corali polipi.

Toți își poartă pe spate sau formează în principiu în procesul activității vitale un anumit schelet exterior, care îi protejează de influențele externe și de prădători. Principalul constituent al acestuia este sărurile de calciu.

Animalele vertebrate, ca și oamenii, au nevoie de ionii în cauză pentru o creștere și dezvoltare normală și să le primească cu alimente.

Preparate care conțin calciu

Există mai multe opțiuni prin care este posibilă umplerea normei lipsă a elementului din corp. Cel mai bun dintre toate, desigur, metode naturale - produse care conțin atomul dorit. Cu toate acestea, dacă acest lucru este din anumite motive insuficient sau imposibil, calea medicală este, de asemenea, acceptabilă.

Astfel, lista produselor care conțin calciu este aproximativ următoarea:

• produse lactate și acru;
• pește;
• verdeață;
• cereale (hrișcă, orez, coacere din făină de cereale integrale);
• unele fructe citrice (portocale, mandarine);
• fasole;
• toate nucile (în special migdalele și nucile).

Dacă pe produse există alergie sau este imposibil să le folosiți din alte motive, atunci preparatele care conțin calciu vor ajuta la umplerea unui nivel al elementului necesar într-un organism.

Acestea sunt toate sărurile acestui metal, care au capacitatea de a fi absorbite cu ușurință de corp, absorbite repede în sânge și intestine. Dintre acestea, cele mai populare și utilizate sunt următoarele.

1. Clorura de calciu este o soluție injectabilă sau pentru ingestie la adulți și copii. Diferă în concentrația de sare din compoziție, este folosită pentru "jaburi fierbinți", deoarece provoacă exact acest sentiment atunci când se lipesc. Există forme cu suc de fructe pentru a facilita ingerarea.
2. Gluconat de calciu. Produs ca tablete (0,25 sau 0,5 g) și soluții pentru injectare intravenoasă. Adesea sub formă de comprimate conține diferite suplimente de fructe.
3. Lactat de calciu - disponibil în tablete de 0,5 g.