Pierwiastek chemiczny · karta referencyjna

20Ca

Wapń

Wapń to pierwiastek o liczbie atomowej 20 (Ca), położony w okresie 4, grupie 2 i bloku s. Stan odniesienia w temperaturze pokojowej: ciało stałe. Konfiguracja elektronowa: [Ar] 4s2.

Liczba atomowa20

Standardowa masa atomowa40.078(4)

Grupa2

Okres4

Bloks

Konfiguracja elektronowa[Ar] 4s2

Budowa elektronowa

Co steruje jego chemią

Pierwiastki grupy 2 mają dwa elektrony walencyjne. Ich oddanie prowadzi najczęściej do jonów +2, typowych dla metali ziem alkalicznych.

Konfiguracja elektronowa atomu to [Ar] 4s2. Liczba i energia elektronów walencyjnych wpływają na tworzenie wiązań, typowe stopnie utlenienia oraz podobieństwa z sąsiednimi pierwiastkami.

Formy chemiczne

Związki, jony i materiały

Najczęściej występuje stopień utlenienia +2. Ważne rodziny związków obejmują tlenki, wodorotlenki, halogenki, węglany i siarczany, których rozpuszczalność silnie zmienia się w dół grupy.

Zachowanie fizyczne

Stan skupienia i przemiany fazowe

W temperaturze pokojowej stanem odniesienia jest ciało stałe. Podawana gęstość wynosi 1.55 g/cm³. Temperatura topnienia wynosi 1 115 K (841.9 °C). Temperatura wrzenia wynosi 1 757 K (1 484 °C). Ciśnienie, czystość próbki i struktura krystaliczna mogą wpływać na mierzone właściwości fizyczne.

Występowanie i zastosowania

Gdzie występuje i do czego jest używany

W praktyce najważniejsze konteksty występowania i zastosowań to: Kości i zęby, Cement, Wapno oraz Biologia.

W praktyce

Konkretne przykłady zastosowań

Kości i zęby

Związki tego pierwiastka należą do mineralnej części kości i zębów, gdzie wpływają na ich strukturę i wytrzymałość.

Cement

W materiałach użytkowych wykorzystuje się trwałość, reaktywność lub właściwości mechaniczne i cieplne związków tego pierwiastka.

Wapno

W materiałach użytkowych wykorzystuje się trwałość, reaktywność lub właściwości mechaniczne i cieplne związków tego pierwiastka.

Biologia

Pierwiastek lub jego związki uczestniczą w procesach biologicznych albo dostarczają składników potrzebnych organizmom i roślinom; znaczenie zależy od dawki i formy chemicznej.

Położenie w układzie okresowym

Co mówią sąsiednie pierwiastki

Pierwiastek znajduje się w okresie 4 i grupie 2. W jego rzeczywistym otoczeniu w układzie okresowym widać między innymi: Sód, Magnez, Potas, Wapń, Skand, Rubid. Porównanie tych pozycji pomaga zrozumieć zmiany promienia atomowego, energii jonizacji, elektronów walencyjnych i sposobów tworzenia wiązań.

Dane referencyjne

Właściwości fizyczne i atomowe

Klasyfikacjametal ziem alkalicznych

Stan w temperaturze pokojowejciało stałe

Powłoki elektronowe2 · 8 · 8 · 2

Gęstość1.55 g/cm³

Temperatura topnienia1 115 K (841.9 °C)

Temperatura wrzenia1 757 K (1 484 °C)

Elektroujemność Paulinga1

Pierwsza energia jonizacji589.8 kJ/mol

Powinowactwo elektronowe2.37 kJ/mol

Wartości opisują pierwiastek lub atom obojętny tam, gdzie ma to zastosowanie. Dane fizyczne mogą zależeć od odmiany alotropowej, ciśnienia i warunków pomiaru.

Historia

Odkrycie i identyfikacja

Odkrycie pierwiastka wiąże się z osobą lub zespołem: Humphry Davy. Rozpoznanie nowego pierwiastka, uzyskanie czystej próbki i późniejsze przypisanie współczesnej liczby atomowej nie zawsze następowały w tym samym czasie.

Izotopy i masa atomowa

Jak skład izotopowy zmienia liczby

Standardowa masa atomowa wynosi 40.078(4). Wartość ta odnosi się do składu izotopowego naturalnego materiału ziemskiego, a nie do masy jednego konkretnego atomu.

Pierwiastek ma co najmniej jeden trwały izotop. Izotopy mają tę samą liczbę protonów, lecz różną liczbę neutronów, dlatego zachowują tożsamość chemiczną pierwiastka, ale różnią się masą atomową.

Bezpieczeństwo

Postępowanie i narażenie

Ryzyko zależy od postaci chemicznej, dawki i drogi narażenia. Czysty pierwiastek, jego jony i związki mogą mieć bardzo różne działanie biologiczne i środowiskowe, dlatego należy korzystać z danych bezpieczeństwa dla konkretnej substancji.