Ķīmiskais elements · uzziņu lapa

20Ca

Kalcijs

Kalcijs ir ķīmiskais elements ar atomnumuru 20 un simbolu Ca; tas atrodas 4. periodā, 2. grupā un s blokā. Atsauces agregātstāvoklis istabas temperatūrā — ciets. Elektronu konfigurācija: [Ar] 4s2.

Atomnumurs20

Standarta atommasa40.078(4)

Grupa2

Periods4

Blokss

Elektronu konfigurācija[Ar] 4s2

Elektroniskā uzbūve

Kas nosaka tā ķīmiju

Ārējā elektronu konfigurācija beidzas ar s². Atņemot divus valences elektronus, veidojas +2 jons — raksturīgais sārmzemju metālu jonu stāvoklis.

Salīdzinājumā ar 1. grupas metāliem divi ārējā slāņa elektroni maina jonizācijas enerģijas, saišu veidošanos un reaģētspēju. Dabā to savienojumi biežāk sastopami kā oksīdi, karbonāti, sulfāti vai halogenīdi, nevis brīvi metāli.

Ķīmiskās formas

Savienojumi, joni un materiāli

Dominē +2 oksidēšanās pakāpe. Kalcijs veido oksīdus, hidroksīdus, halogenīdus, karbonātus un sulfātus; to šķīdība un termiskā stabilitāte sistemātiski mainās, virzoties lejup pa 2. grupu.

Fizikālās īpašības

Agregātstāvoklis un fāžu pārejas

Atsauces agregātstāvoklis istabas temperatūrā ir ciets. Norādītais blīvums ir 1.55 g/cm³. Kušanas temperatūra ir 1 115 K (841.9 °C). Viršanas temperatūra ir 1 757 K (1 484 °C). Spiediens, tīrība un kristāliskā struktūra var mainīt izmērītās fizikālās īpašības.

Sastopamība un lietojums

Kur sastopams un kā tiek izmantots kalcijs

Praksē šis elements sastopams tādās jomās kā bones, teeth, cements, kaļķi un bioloģija.

Praksē

Reāli lietojuma piemēri

Kauli un zobi

Minerālfāzes ar lielu šī elementa saturu nodrošina cietību un strukturālu balstu kaulos un zobos.

Cements

Šī elementa savienojumi piedalās minerālfāzēs vai reakcijās, kas nosaka cementa un betona īpašības.

Kaļķi

Šī elementa savienojumi ir būtiski kaļķu ražošanā un reakcijās, ko izmanto būvniecībā, metalurģijā un vides attīrīšanā.

Bioloģija

Šī elementa joni vai savienojumi piedalās bioloģiskās struktūrās, enzīmu darbībā, signālu pārnesē vai vielmaiņā.

Vieta periodiskajā sistēmā

Ko parāda kaimiņu elementi

Kalcijs atrodas 4. periodā un 2. grupā. Šeit parādītajā apkārtnē: Tajā pašā periodā pa kreisi un pa labi atrodas kālijs un skandijs; tajā pašā grupā virs tā atrodas magnijs, bet zem tā – stroncijs. Šīs pozīcijas ļauj salīdzināt atoma izmēru, jonizācijas enerģiju un ķīmisko saišu raksturu ar kaimiņu elementiem.

Atsauces dati

Fizikālās un atomārās īpašības

Klasifikācijasārmzemju metāls

Agregātstāvoklis istabas temperatūrāciets

Elektronu čaulas2 · 8 · 8 · 2

Blīvums1.55 g/cm³

Kušanas temperatūra1 115 K (841.9 °C)

Viršanas temperatūra1 757 K (1 484 °C)

Elektronegativitāte pēc Polinga1

Pirmā jonizācijas enerģija589.8 kJ/mol

Elektronu afinitāte2.37 kJ/mol

Ja vien nav norādīts citādi, vērtības raksturo elementu vai neitrālu atomu. Fizikālie dati var būt atkarīgi no alotropiskās formas, spiediena un mērījumu apstākļiem.

Vēsture

Atklāšana un identificēšana

Elementa atklāšana ir saistīta ar Humphry Davy. Elementa atpazīšana, tīra parauga izolēšana un mūsdienu atomnumura piešķiršana ne vienmēr notika vienlaikus.

Izotopi un atommasa

Kā izotopu sastāvs maina skaitliskās vērtības

Standarta atommasa ir 40.078(4). Šī vērtība raksturo dabiskā Zemes materiāla izotopu sastāvu, nevis viena konkrēta atoma masu.

Šim elementam ir vismaz viens stabils izotops. Dažādiem izotopiem ir vienāds protonu skaits un tāpēc viena un tā pati elementa identitāte, bet atšķirīgs neitronu skaits un atommasa.

Drošība

Darbs ar vielu un iedarbība

Ar šo elementu saistītie riski ir atkarīgi no ķīmiskās formas, devas un iedarbības ceļa. Tīram elementam, tā joniem un savienojumiem var būt ļoti atšķirīga bioloģiskā un vides ietekme, tāpēc jāpārbauda drošības dati par konkrēto izmantoto vielu.