עצמות ושיניים
מינרלים עשירים בסידן מעניקים לעצמות ולשיניים קשיות ותמיכה מבנית.
Mendeleev
הטבלה המחזורית
כל היסודות
עבריתHE⌄
שפות
EnglishENFrançaisFRDeutschDEEspañolESItalianoITPortuguêsPTNederlandsNLPolskiPLSvenskaSVČeštinaCSDanskDANorskNOSuomiFITürkçeTRРусскийRUУкраїнськаUK中文ZH日本語JAБългарскиBGCatalàCAΕλληνικάELEestiETHrvatskiHRMagyarHULëtzebuergeschLBLietuviųLTLatviešuLVRomânăROSlovenčinaSKSlovenščinaSLСрпскиSR한국어KOTiếng ViệtVIBahasa IndonesiaIDBahasa MelayuMSالعربيةARहिन्दीHIไทยTHעבריתHEÍslenskaIS
יסוד כימי · דף עיון
20Ca
סידן
סידן הוא יסוד כימי שמספרו האטומי 20 וסמלו Ca. הוא נמצא במחזור 4, קבוצה 2 ובבלוק s. מצבו הייחוסי בטמפרטורת החדר הוא מוצק, ותצורת האלקטרונים שלו היא [Ar] 4s2.
מספר אטומי20
משקל אטומי תקני40.078(4)
קבוצה2
מחזור4
בלוקs
תצורת אלקטרונים[Ar] 4s2
מבנה אלקטרוני
מה קובע את הכימיה שלו?
לסידן שני אלקטרוני ערכיות, ולכן מצב החמצון +2 הוא השכיח ביותר. המבנה הזה מסביר את הכימיה של מלחים, תחמוצות ותגובות אופייניות של המתכות האלקליות-עפרוריות.
תצורת האלקטרונים של סידן היא [Ar] 4s2. האלקטרונים החיצוניים קובעים את המגמות בקבוצה ברדיוס האטומי, באנרגיית היינון ובחוזק האופי היוני של תרכובות רבות.
צורות כימיות
תרכובות, יונים וחומרים
סידן נמצא בדרך כלל בתרכובות יוניות כגון תחמוצות, הידרוקסידים, הלידים, קרבונטים או סולפטים. המתכת החופשית תגובתית יותר, ולכן הכימיה הטבעית שלו משקפת נטייה ליצור קטיונים יציבים.
התנהגות פיזיקלית
מצב ושינויי פאזה
המצב הפיזיקלי הייחוסי בטמפרטורת החדר הוא מוצק. הצפיפות המופיעה היא 1.55 g/cm³. נקודת ההתכה היא 1 115 K (841.9 °C). נקודת הרתיחה היא 1 757 K (1 484 °C). לחץ, טוהר, מבנה גבישי ואלוטרופים יכולים לשנות ערכים נמדדים, ולכן תנאי המדידה הם חלק חשוב מקריאת הנתונים הפיזיקליים.
הימצאות ושימושים
איפה נמצא סידן וכיצד משתמשים בו?
בפועל, סידן מופיע ביישומים כגון עצמות ושיניים, מלט, סיד וביולוגיה. התכונה המנוצלת יכולה להגיע מן היסוד הטהור, מסגסוגת, מתרכובת או מאיזוטופ מסוים, ולכן חשוב תמיד להבחין בין היסוד לבין הצורה הכימית שמשמשת בפועל.
בפועל
דוגמאות לשימושים ממשיים
מלט
תרכובות סידן משתתפות בפאזות המינרליות ובתגובות שנותנות למלט ולבטון את התכונות המכניות שלהם.
סיד
תרכובות של סידן מרכזיות בייצור סיד ובתגובות המשמשות בבנייה, במטלורגיה ובטיפול סביבתי.
ביולוגיה
בהקשר של ביולוגיה, התפקיד של סידן תלוי בצורה הכימית, בכמות ובאופן שבו הוא משתתף במבנים ביולוגיים, במטבוליזם או בטכניקות רפואיות.
מיקום מחזורי
מה מספרים היסודות השכנים?
סידן נמצא במחזור 4 ובקבוצה 2. היסודות הסמוכים המוצגים כאן הם: נתרן; מגנזיום; אשלגן; סקנדיום; רובידיום; סטרונציום; איטריום. המיקום הזה מאפשר להשוות ישירות גודל אטומי, אנרגיית יינון, מצבי חמצון ומגמות בקשרים כימיים עם יסודות קרובים בטבלה המחזורית.
נתוני ייחוס
תכונות פיזיקליות ואטומיות
סיווגמתכת אלקלית-עפרורית
מצב בטמפרטורת החדרמוצק
קליפות אלקטרונים2 · 8 · 8 · 2
צפיפות1.55 g/cm³
נקודת התכה1 115 K (841.9 °C)
נקודת רתיחה1 757 K (1 484 °C)
אלקטרושליליות לפי פאולינג1
אנרגיית יינון ראשונה589.8 kJ/mol
זיקה אלקטרונית2.37 kJ/mol
הערכים מתארים את היסוד או את האטום הנייטרלי כאשר הדבר רלוונטי. נתונים פיזיקליים עשויים להשתנות עם האלוטרופ, הלחץ, הטוהר ותנאי המדידה.
היסטוריה
גילוי וזיהוי
גילוי סידן מזוהה עם עבודתו של המפרי דייווי. התצפית הראשונה, הבידוד של דגימה טהורה והקביעה של המספר האטומי המודרני לא התרחשו בהכרח באותו זמן, ולכן להיסטוריה של היסוד יש כמה שלבים.
איזוטופים ומשקל אטומי
כיצד הרכב האיזוטופים משנה את המספרים?
המשקל האטומי התקני הרשום של סידן הוא 40.078(4). ערך זה משקף את הרכב האיזוטופים בחומרים טבעיים על פני כדור הארץ, ולא את המסה של אטום יחיד מסוים.
לסידן יש לפחות איזוטופ יציב אחד. לכל האיזוטופים אותו מספר פרוטונים ולכן אותה זהות כימית, אך מספר שונה של נייטרונים ומסה אטומית שונה.
בטיחות
טיפול וחשיפה
הסכנות הקשורות לסידן תלויות בצורה הכימית, במינון ובדרך החשיפה. היסוד החופשי, היונים והתרכובות שלו יכולים להיות שונים מאוד בהשפעתם הביולוגית והסביבתית, ולכן יש לבדוק נתוני בטיחות לחומר שבו מטפלים בפועל.