Element chimic · pagină de referință

20Ca

Calciu

Calciu este elementul chimic cu numărul atomic 20 și simbolul Ca; se află în perioada 4, grupa 2, blocul s. Starea de referință la temperatura camerei este solidă. Configurația electronică: [Ar] 4s2.

Număr atomic20

Masă atomică standard40.078(4)

Grupă2

Perioadă4

Blocs

Configurație electronică[Ar] 4s2

Structură electronică

Ce îi determină chimia

Configurația externă se termină cu s². Îndepărtarea celor doi electroni de valență produce un ion cu sarcina +2, starea ionică caracteristică metalelor alcalino-pământoase.

Față de metalele din grupa 1, cei doi electroni din stratul exterior modifică energiile de ionizare, legăturile și reactivitatea. În natură, compușii lor apar frecvent ca oxizi, carbonați, sulfați sau halogenuri, nu ca metale libere.

Forme chimice

Compuși, ioni și materiale

Starea de oxidare +2 predomină. Oxizii, hidroxizii, halogenurile, carbonații și sulfații sunt familii frecvente de compuși, deși solubilitatea și stabilitatea lor termică variază sistematic de-a lungul grupei 2.

Comportament fizic

Stare și tranziții de fază

Starea de referință la temperatura camerei este solidă. Densitatea indicată este 1.55 g/cm³. Punctul de topire este 1 115 K (841.9 °C). Punctul de fierbere este 1 757 K (1 484 °C). Presiunea, puritatea și structura cristalină pot modifica proprietățile fizice măsurate.

Răspândire și utilizări

Unde se găsește și cum este utilizat calciu

În practică, acest element apare în domenii precum bones, teeth, ciment, var și biologie.

În practică

Exemple de utilizări reale

Oase și dinți

Fazele minerale bogate în acest element contribuie la duritatea și susținerea structurală a oaselor și dinților.

Ciment

Compușii acestui element participă la fazele minerale sau reacțiile care dau cimentului și betonului proprietățile lor.

Var

Compușii acestui element sunt esențiali pentru fabricarea varului și pentru reacții folosite în construcții, metalurgie și tratarea mediului.

Biologie

Ionii sau compușii acestui element participă la structuri biologice, funcționarea enzimelor, semnalizare sau metabolism.

Poziție în tabelul periodic

Ce ne spun elementele vecine

Calciu se află în perioada 4 și grupa 2. În vecinătatea prezentată aici, în aceeași perioadă, la stânga și la dreapta se află potasiu și scandiu; în aceeași grupă, deasupra se află magneziu, iar dedesubt stronțiu. Aceste poziții permit compararea dimensiunii atomice, energiei de ionizare și comportamentului de legare cu elementele apropiate.

Date de referință

Proprietăți fizice și atomice

Clasificaremetal alcalino-pământos

Stare la temperatura camereisolid

Straturi electronice2 · 8 · 8 · 2

Densitate1.55 g/cm³

Punct de topire1 115 K (841.9 °C)

Punct de fierbere1 757 K (1 484 °C)

Electronegativitate Pauling1

Prima energie de ionizare589.8 kJ/mol

Afinitate electronică2.37 kJ/mol

Valorile descriu elementul sau atomul neutru, după caz. Datele fizice pot depinde de alotrop, presiune și condițiile de măsurare.

Istorie

Descoperire și identificare

Descoperirea elementului este asociată cu Humphry Davy. Recunoașterea elementului, izolarea unei probe pure și atribuirea numărului atomic modern nu au avut neapărat loc în același moment.

Izotopi și masă atomică

Cum influențează compoziția izotopică valorile

Masa atomică standard este 40.078(4). Această valoare se referă la compoziția izotopică a materialului terestru natural, nu la masa unui anumit atom.

Acest element are cel puțin un izotop stabil. Izotopii diferiți au același număr de protoni și, prin urmare, aceeași identitate chimică, dar numere diferite de neutroni și mase atomice diferite.

Siguranță

Manipulare și expunere

Riscurile asociate acestui element depind de forma chimică, doză și calea de expunere. Elementul pur, ionii și compușii săi pot avea efecte biologice și de mediu foarte diferite, de aceea trebuie consultate datele de siguranță pentru substanța manipulată efectiv.