Elemento chimico · scheda di riferimento

20Ca

Calcio

Il calcio è l’elemento 20 (Ca), nel periodo 4, gruppo 2 e blocco s. A temperatura ambiente il suo stato di riferimento è solido. La configurazione elettronica è [Ar] 4s2.

Numero atomico20

Peso atomico standard40.078(4)

Gruppo2

Periodo4

Bloccos

Configurazione elettronica[Ar] 4s2

Struttura elettronica

Che cosa controlla la sua chimica

I metalli alcalino-terrosi hanno due elettroni di valenza. La perdita di entrambi porta allo ione +2, molto comune nei loro composti.

La configurazione [Ar] 4s2 va confrontata con quella dei metalli alcalini vicini: la rimozione di due elettroni richiede più energia, ma produce una configurazione elettronica stabile.

Forme chimiche

Composti, ioni e materiali

Lo stato di ossidazione +2 domina la chimica di calcio. Ossidi, idrossidi, carbonati, solfati e alogenuri sono forme ricorrenti, con solubilità e stabilità diverse a seconda dell’anione.

Comportamento fisico

Stato e cambiamenti di fase

A temperatura ambiente lo stato di riferimento del calcio è solido. Tra i dati riportati: densità 1.55 g/cm³, punto di fusione 1 115 K (841.9 °C), punto di ebollizione 1 757 K (1 484 °C). I valori misurati possono dipendere da purezza, pressione, struttura cristallina o forma allotropica.

Presenza e applicazioni

Dove si trova e come viene usato il calcio

Il calcio si trova in minerali, composti naturali o materiali tecnici a seconda della sua reattività. Le applicazioni riportate in questa scheda comprendono Ossa e denti, Cemento e Calce; in ciascun caso conta la forma chimica o la struttura del materiale.

Nella pratica

Esempi di usi concreti

Ossa e denti

Nell’ambito «Ossa e denti», il calcio viene utilizzato in una forma chimica o materiale adatta. La proprietà sfruttata dipende dal composto, dalla struttura del materiale e dall’obiettivo tecnico.

Cemento

Nell’ambito «Cemento», il calcio viene utilizzato in una forma chimica o materiale adatta. La proprietà sfruttata dipende dal composto, dalla struttura del materiale e dall’obiettivo tecnico.

Calce

Nell’ambito «Calce», il calcio viene utilizzato in una forma chimica o materiale adatta. La proprietà sfruttata dipende dal composto, dalla struttura del materiale e dall’obiettivo tecnico.

Biologia

Nell’ambito «Biologia», il calcio viene utilizzato in una forma chimica o materiale adatta. La proprietà sfruttata dipende dal composto, dalla struttura del materiale e dall’obiettivo tecnico.

Posizione periodica

Che cosa mostrano gli elementi vicini

Il calcio si trova nel periodo 4, gruppo 2 e blocco s. Nel riquadro compaiono nello stesso periodo il potassio a sinistra e lo scandio a destra; nello stesso gruppo il magnesio sopra e lo stronzio sotto. Il confronto aiuta a seguire variazioni di raggio atomico, energia di ionizzazione e comportamento chimico lungo periodi e gruppi.

Dati di riferimento

Proprietà fisiche e atomiche

Classificazionemetallo alcalino-terroso

Stato a temperatura ambienteSolido

Gusci elettronici2 · 8 · 8 · 2

Densità1.55 g/cm³

Punto di fusione1 115 K (841.9 °C)

Punto di ebollizione1 757 K (1 484 °C)

Elettronegatività di Pauling1

Prima energia di ionizzazione589.8 kJ/mol

Affinità elettronica2.37 kJ/mol

I valori descrivono l’elemento o l’atomo neutro quando applicabile. Le proprietà fisiche possono dipendere dall’allotropo, dalla pressione e dalle condizioni di misura.

Storia

Scoperta e identificazione

La scoperta del calcio è associata a Humphry Davy. Riconoscimento dell’elemento, isolamento di una sostanza pura e assegnazione del moderno numero atomico non coincisero necessariamente nello stesso momento storico.

Isotopi e peso atomico

Come la composizione isotopica modifica i numeri

Il peso atomico standard è 40.078(4). È una media ponderata della composizione isotopica naturale e non la massa di un singolo atomo.

Gli isotopi del calcio hanno lo stesso numero di protoni e quindi appartengono allo stesso elemento, ma differiscono per il numero di neutroni e per la massa. Gli isotopi radioattivi si distinguono inoltre per vita media e modalità di decadimento.

Sicurezza

Manipolazione ed esposizione

I rischi associati al calcio dipendono dalla forma chimica, dalla dose e dalla via di esposizione. L’elemento, i suoi ioni e i suoi composti possono avere effetti biologici e ambientali molto diversi; occorre consultare i dati di sicurezza della sostanza effettivamente manipolata.