Химический элемент · справочная страница

20Ca

Кальций

Кальций (Ca) — химический элемент с атомным номером 20. Он расположен в периоде 4, группа 2, s-блоке. При комнатной температуре это твёрдое вещество. Атомный номер равен числу протонов в ядре и однозначно определяет элемент.

Атомный номер20

Стандартная атомная масса40.078(4)

Группа2

Период4

Блокs

Электронная конфигурация[Ar] 4s2

Электронная структура

Что определяет химические свойства

Кальций имеет два валентных электрона и во многих соединениях образует ион с зарядом +2. Это одна из основных особенностей щелочноземельных металлов.

Конфигурация [Ar] 4s2 помогает понять энергии ионизации, типичные связи и изменение реакционной способности по группе.

Химические формы

Соединения, ионы и материалы

Кальций главным образом образует соединения со степенью окисления +2. Типичны оксиды, гидроксиды, карбонаты, сульфаты и галогениды.

Физические свойства

Состояние и фазовые переходы

При комнатной температуре элемент находится в твёрдом состоянии. Плотность: 1.55 g/cm³. Температура плавления: 1 115 K (841.9 °C). Температура кипения: 1 757 K (1 484 °C). Измеряемые физические величины могут зависеть от давления, чистоты образца и кристаллической структуры.

Распространённость и применение

Где встречается и как применяется кальций?

Кальций присутствует в минералах, известняке и костной ткани. Ионы Ca²⁺ также играют важную роль во внутриклеточной передаче сигналов.

На практике

Примеры реального применения

Кости и зубы

В области «Кости и зубы» применяют элемент «Кальций» или его соединения, используя подходящие химические, физические или изотопные свойства; конкретная роль зависит от материала и конструкции.

Цемент

Элемент «Кальций» или его соединения помогают задавать твёрдость, цвет, термостойкость, оптические свойства или химическую устойчивость материала.

Известь

Биология

В области «Биология» применяют элемент «Кальций» или его соединения, используя подходящие химические, физические или изотопные свойства; конкретная роль зависит от материала и конструкции.

Положение в таблице

Что показывают соседние элементы

Кальций находится в периоде 4, группе 2 и s-блоке; классификация: щелочноземельный металл. Сравнение с элементами той же группы показывает сходство валентной электронной структуры, а движение по периоду — закономерные изменения радиуса, энергии ионизации, электроотрицательности и характера связей.

Справочные данные

Физические и атомные свойства

Классификациящелочноземельный металл

Состояние при комнатной температуретвёрдое

Электронные оболочки2 · 8 · 8 · 2

Плотность1.55 g/cm³

Температура плавления1 115 K (841.9 °C)

Температура кипения1 757 K (1 484 °C)

Электроотрицательность по Полингу1

Первая энергия ионизации589.8 kJ/mol

Сродство к электрону2.37 kJ/mol

Значения относятся к элементу или нейтральному атому там, где это уместно. Физические величины могут зависеть от аллотропной формы, давления, чистоты и условий измерения.

История

Открытие и идентификация

Кальций: история изучения включает распознавание химической индивидуальности, выделение или получение вещества и последующее точное описание как элемента с атомным номером 20.

Изотопы и атомная масса

Как изотопный состав влияет на значения

Стандартная атомная масса равна 40.078(4). Это не масса одного конкретного атома, а взвешенное среднее, соответствующее типичному изотопному составу природного вещества.

Кальций имеет как минимум один стабильный изотоп. Все изотопы имеют одинаковое число протонов, но различаются числом нейтронов и массой атома.

Безопасность

Обращение и воздействие

Риски при работе с элементом «Кальций» зависят от химической формы, дозы и пути воздействия. Чистый элемент, его ионы и соединения могут существенно различаться по биологическому и экологическому действию, поэтому ориентируются на данные для конкретного вещества.