हड्डियाँ और दाँत
कैल्शियम-समृद्ध खनिज चरण हड्डियों और दाँतों को कठोरता और संरचनात्मक समर्थन देते हैं।
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रासायनिक तत्व · संदर्भ पृष्ठ
20Ca
कैल्शियम
कैल्शियम परमाणु क्रमांक 20 और प्रतीक Ca वाला रासायनिक तत्व है। यह आवर्त 4, समूह 2, s-ब्लॉक में स्थित है। कमरे के तापमान पर इसकी संदर्भ अवस्था ठोस है और इसका इलेक्ट्रॉन विन्यास [Ar] 4s2 है।
परमाणु क्रमांक20
मानक परमाणु भार40.078(4)
समूह2
आवर्त4
ब्लॉकs
इलेक्ट्रॉन विन्यास[Ar] 4s2
इलेक्ट्रॉनिक संरचना
इसकी रसायनिकी को क्या नियंत्रित करता है?
कैल्शियम के संयोजक आवरण में दो इलेक्ट्रॉन होते हैं, इसलिए इसके यौगिकों में +2 ऑक्सीकरण अवस्था सबसे सामान्य है। यह संरचना क्षारीय मृदा धातुओं के लवणों, ऑक्साइडों और अम्लों या जल के साथ उनकी अभिक्रियाओं को समझने में मदद करती है।
कैल्शियम का इलेक्ट्रॉन विन्यास [Ar] 4s2 है। बाहरी इलेक्ट्रॉन समूह में परमाणु त्रिज्या, आयनीकरण ऊर्जा और आयनिक बंधन की शक्ति के आवर्ती रुझानों को नियंत्रित करते हैं।
रासायनिक रूप
यौगिक, आयन और पदार्थ
कैल्शियम प्रायः आयनिक यौगिकों—जैसे ऑक्साइड, हाइड्रॉक्साइड, हैलाइड, कार्बोनेट या सल्फेट—में मिलता है। मुक्त धातु अधिक अभिक्रियाशील होती है, इसलिए प्रकृति में इसकी उपस्थिति स्थिर आयनों और यौगिकों से जुड़ी रहती है।
भौतिक व्यवहार
अवस्था और अवस्था परिवर्तन
कमरे के तापमान पर संदर्भ अवस्था ठोस है। सूचीबद्ध घनत्व 1.55 g/cm³ है। गलनांक 1 115 K (841.9 °C) है। क्वथनांक 1 757 K (1 484 °C) है। दाब, शुद्धता, क्रिस्टलीय संरचना और अपररूप मापे गए मानों को बदल सकते हैं, इसलिए भौतिक आँकड़ों के साथ मापन की परिस्थितियाँ भी महत्वपूर्ण होती हैं।
उपस्थिति और उपयोग
कैल्शियम कहाँ मिलता है और कैसे उपयोग होता है?
व्यवहार में कैल्शियम हड्डियाँ और दाँत, सीमेंट, चूना और जीवविज्ञान जैसे क्षेत्रों में मिलता है। उपयोग की वास्तविक वजह शुद्ध तत्व, मिश्रधातु, यौगिक या किसी विशिष्ट समस्थानिक के गुण हो सकते हैं, इसलिए अनुप्रयोग समझते समय रासायनिक रूप को पहचानना जरूरी है।
व्यावहारिक उदाहरण
वास्तविक उपयोगों के उदाहरण
सीमेंट
कैल्शियम यौगिक उन खनिज चरणों और अभिक्रियाओं में भाग लेते हैं जो सीमेंट और कंक्रीट को यांत्रिक मजबूती देते हैं।
चूना
कैल्शियम के ऑक्साइड या हाइड्रॉक्साइड चूने के मुख्य रासायनिक घटक हैं और निर्माण, जल उपचार तथा अम्लता नियंत्रण में उपयोग होते हैं।
जीवविज्ञान
कैल्शियम जैविक तंत्रों में संरचनात्मक, एंजाइमी, इलेक्ट्रॉन-स्थानांतरण या पोषक भूमिका निभा सकता है; वास्तविक भूमिका उसके रासायनिक रूप पर निर्भर करती है।
आवर्त स्थिति
पड़ोसी तत्व क्या बताते हैं?
कैल्शियम आवर्त 4 और समूह 2 में स्थित है। इसके आसपास सोडियम, मैग्नीशियम, पोटैशियम जैसे वास्तविक पड़ोसी तत्व हैं। इनसे तुलना करके परमाणु आकार, आयनीकरण ऊर्जा, बंधन और अभिक्रियाशीलता के आवर्ती रुझानों को सीधे देखा जा सकता है।
संदर्भ आँकड़े
भौतिक और परमाणवीय गुण
वर्गीकरणक्षारीय मृदा धातु
कमरे के तापमान पर अवस्थाठोस
इलेक्ट्रॉन आवरण2 · 8 · 8 · 2
घनत्व1.55 g/cm³
गलनांक1 115 K (841.9 °C)
क्वथनांक1 757 K (1 484 °C)
पॉलिंग विद्युतऋणात्मकता1
प्रथम आयनीकरण ऊर्जा589.8 kJ/mol
इलेक्ट्रॉन बंधुता2.37 kJ/mol
जहाँ लागू हो, ये मान तत्व या उदासीन परमाणु का वर्णन करते हैं। भौतिक आँकड़े अपररूप, दाब, शुद्धता और मापन की परिस्थितियों पर निर्भर कर सकते हैं।
इतिहास
खोज और पहचान
कैल्शियम की खोज या पहचान का इतिहास Humphry Davy से जुड़ा है। किसी तत्व की पहली पहचान, शुद्ध नमूने का पृथक्करण और आधुनिक परमाणु क्रमांक का निर्धारण हमेशा एक ही समय पर नहीं हुआ।
समस्थानिक और परमाणु भार
समस्थानिक संरचना संख्याओं को कैसे बदलती है?
कैल्शियम का मानक परमाणु भार 40.078(4) है। यह प्राकृतिक स्थलीय पदार्थ में समस्थानिक संरचना का भारित औसत है, किसी एक परमाणु का द्रव्यमान नहीं।
कैल्शियम के समस्थानिकों में प्रोटॉन संख्या समान रहती है, इसलिए वे एक ही तत्व हैं, लेकिन न्यूट्रॉन संख्या और परमाणु द्रव्यमान अलग होते हैं। प्राकृतिक समस्थानिक अनुपात मानक परमाणु भार को प्रभावित कर सकता है।
सुरक्षा
संचालन और संपर्क
कैल्शियम से जुड़े जोखिम उसके रासायनिक रूप, मात्रा और संपर्क मार्ग पर निर्भर करते हैं। शुद्ध तत्व, उसके आयन और यौगिकों के जैविक तथा पर्यावरणीय प्रभाव अलग हो सकते हैं, इसलिए वास्तविक पदार्थ की सुरक्षा जानकारी देखना आवश्यक है।