Unsur kimia · halaman rujukan

20Ca

Kalsium

Kalsium ialah unsur kimia dengan nombor atom 20 dan simbol Ca. Unsur ini terletak pada kala 4, kumpulan 2, blok s. Pada suhu bilik keadaan rujukannya pepejal, dan konfigurasi elektronnya [Ar] 4s2.

Nombor atom20

Berat atom piawai40.078(4)

Kumpulan2

Kala4

Bloks

Konfigurasi elektron[Ar] 4s2

Struktur elektron

Apa yang mengawal kimianya

Unsur kumpulan 2 mempunyai konfigurasi valens s². Kehilangan dua elektron valens menghasilkan ion +2 yang lazim bagi logam alkali bumi.

Konfigurasi elektron Kalsium ialah [Ar] 4s2. Berbanding kumpulan 1, dua elektron terluar mengubah tenaga pengionan, corak ikatan dan kereaktifan; di alam unsur ini lazim ditemui sebagai oksida, karbonat, sulfat atau halida.

Bentuk kimia

Sebatian, ion dan bahan

Kalsium biasanya ditemui sebagai sebatian ionik seperti oksida, hidroksida, halida, karbonat atau sulfat. Bentuk logam bebas agak reaktif, jadi kimia semula jadinya terutama mencerminkan kecenderungan membentuk kation yang stabil.

Sifat fizikal

Keadaan dan perubahan fasa

Keadaan rujukan pada suhu bilik ialah pepejal. Ketumpatan yang disenaraikan ialah 1.55 g/cm³. Takat leburnya 1 115 K (841.9 °C). Takat didihnya 1 757 K (1 484 °C). Tekanan, ketulenan, struktur kristal dan alotrop boleh mengubah nilai fizikal yang diukur, maka keadaan pengukuran sentiasa penting.

Kewujudan dan kegunaan

Di mana Kalsium ditemui dan digunakan

Dalam amalan, Kalsium ditemui dalam aplikasi yang berkaitan dengan tulang dan gigi, simen, kapur dan biologi. Sifat yang digunakan boleh datang daripada unsur tulen, aloi, sebatian atau isotop tertentu; oleh itu bentuk kimia sentiasa penting apabila membincangkan kegunaan sebenar.

Dalam amalan

Contoh kegunaan sebenar

Tulang dan gigi

Fasa mineral kaya kalsium memberikan kekerasan dan sokongan struktur kepada tulang dan gigi.

Simen

Sebatian kalsium mengambil bahagian dalam fasa mineral dan tindak balas yang memberikan simen dan konkrit sifat mekanikalnya.

Kapur

Sebatian Kalsium penting dalam pembuatan kapur dan tindak balas yang digunakan dalam pembinaan, metalurgi serta rawatan alam sekitar.

Biologi

Ion atau sebatian Kalsium mengambil bahagian dalam struktur biologi, enzim, penghantaran isyarat atau metabolisme.

Kedudukan berkala

Apa yang ditunjukkan unsur jiran

Kalsium terletak pada kala 4, kumpulan 2. Unsur jiran yang dipaparkan ialah Natrium; Magnesium; Kalium; Skandium; Rubidium; Strontium; Itrium. Kedudukan ini membolehkan perbandingan langsung saiz atom, tenaga pengionan, keadaan pengoksidaan dan kecenderungan ikatan dengan unsur bersebelahan dalam jadual berkala.

Data rujukan

Sifat fizikal dan atom

Pengelasanlogam alkali bumi

Fasa pada suhu bilikpepejal

Petala elektron2 · 8 · 8 · 2

Ketumpatan1.55 g/cm³

Takat lebur1 115 K (841.9 °C)

Takat didih1 757 K (1 484 °C)

Keelektronegatifan Pauling1

Tenaga pengionan pertama589.8 kJ/mol

Afiniti elektron2.37 kJ/mol

Nilai menerangkan unsur atau atom neutral apabila sesuai. Data fizikal boleh bergantung pada alotrop, tekanan, ketulenan dan keadaan pengukuran.

Sejarah

Penemuan dan pengenalpastian

Penemuan Kalsium dikaitkan dengan Humphry Davy. Pemerhatian pertama, pengasingan sampel tulen dan penentuan nombor atom moden tidak semestinya berlaku pada masa yang sama, jadi sejarah unsur ini perlu difahami sebagai beberapa peringkat.

Isotop dan berat atom

Bagaimana isotop mempengaruhi nilai

Berat atom piawai yang disenaraikan ialah 40.078(4). Nilai ini mencerminkan komposisi isotop bahan semula jadi di Bumi, bukannya jisim satu atom tunggal.

Kalsium mempunyai sekurang-kurangnya satu isotop stabil. Semua isotop mempunyai bilangan proton yang sama tetapi bilangan neutron yang berbeza, lalu jisim atomnya juga berbeza.

Keselamatan

Pengendalian dan pendedahan

Risiko Kalsium bergantung pada bentuk kimia, dos dan laluan pendedahan. Unsur bebas, ion dan sebatiannya boleh mempunyai kesan biologi serta alam sekitar yang sangat berbeza, jadi helaian data keselamatan bagi bahan khusus perlu dirujuk.