Grundämne · referensblad

20Ca

Kalcium

Kalcium (Ca) är grundämne 20, klassificerat som alkalisk jordartsmetall i grupp 2, period 4 och s-blocket. Elektronkonfigurationen [Ar] 4s2 hjälper till att förklara bindning och reaktivitet; referenstillståndet vid rumstemperatur är fast ämne.

Atomnummer20

Standardatomvikt40.078(4)

Grupp2

Period4

Blocks

Elektronkonfiguration[Ar] 4s2

Elektronstruktur

Vad styr kemin?

Alkaliska jordartsmetaller har två elektroner i yttersta skalet. De bildar därför ofta joner med laddningen +2 och förekommer ofta i oxider, salter och mineral.

För kalcium visar konfigurationen [Ar] 4s2 hur de två yttersta elektronerna kan delta i bindning. Nedåt i gruppen växer atomerna och jonisationsenergi och reaktivitet förändras gradvis.

Kemiska former

Föreningar, joner och material

Viktiga kemiska former är oxider, hydroxider och salter som karbonater, sulfater och halider. Oxidationstalet +2 dominerar eftersom två ytterelektroner relativt lätt kan avges.

Fysikaliskt beteende

Tillstånd och fasövergångar

Referenstillståndet vid rumstemperatur är fast ämne. Den angivna densiteten är 1.55 g/cm³. Smältpunkten anges till 1 115 K (841.9 °C). Kokpunkten anges till 1 757 K (1 484 °C). Tryck, renhet, allotropi och kristallstruktur kan påverka uppmätta fysikaliska värden.

Förekomst och användning

Var kalcium finns och används

I praktiken förekommer kalcium bland annat i sammanhang som ben och tänder, cement, kalk och biologi.

I praktiken

Konkreta användningar

Ben och tänder

Kalcium används eller studeras inom ben och tänder. Den relevanta egenskapen beror på kemisk form, sammansättning och det material eller den process där grundämnet ingår.

Cement

Kalcium används eller studeras inom cement. Den relevanta egenskapen beror på kemisk form, sammansättning och det material eller den process där grundämnet ingår.

Kalk

Kalcium används eller studeras inom kalk. Den relevanta egenskapen beror på kemisk form, sammansättning och det material eller den process där grundämnet ingår.

Biologi

Kalcium används eller studeras inom biologi. Den relevanta egenskapen beror på kemisk form, sammansättning och det material eller den process där grundämnet ingår.

Plats i periodiska systemet

Vad grannarna visar

Kalcium ligger i period 4, grupp 2 och s-blocket. Det visade grannskapet omfattar bland annat Natrium, Magnesium, Kalium, Skandium. Jämförelser med dessa grundämnen gör det lättare att följa trender i atomstorlek, jonisationsenergi, elektronegativitet och bindning.

Referensdata

Fysikaliska och atomära egenskaper

Klassificeringalkalisk jordartsmetall

Aggregationstillstånd vid rumstemperaturfast ämne

Elektronskal2 · 8 · 8 · 2

Densitet1.55 g/cm³

Smältpunkt1 115 K (841.9 °C)

Kokpunkt1 757 K (1 484 °C)

Pauling-elektronegativitet1

Första jonisationsenergi589.8 kJ/mol

Elektronaffinitet2.37 kJ/mol

Värdena beskriver grundämnet eller den neutrala atomen där det är relevant. Fysikaliska data kan bero på allotropi, tryck, renhet och mätförhållanden.

Historia

Upptäckt och identifiering

Upptäckten av kalcium förknippas i denna historiska uppgift med Humphry Davy. Erkännande som grundämne, isolering av ett rent prov och den senare definitionen genom atomnummer skedde inte nödvändigtvis samtidigt.

Isotoper

Hur isotopsammansättningen påverkar talen

Standardatomvikten är 40.078(4). Värdet beskriver den naturliga isotopsammansättningen i terrestert material och är inte massan hos en enda bestämd atom.

Kalcium har minst en stabil isotop. Isotoper har samma antal protoner och är därför samma grundämne, men de har olika antal neutroner och olika atommassa.

Säkerhet

Hantering och exponering

Risken med kalcium beror på kemisk form, dos och exponeringsväg. Grundämnet, dess joner och dess föreningar kan ha mycket olika biologiska och miljömässiga effekter; säkerhetsdata måste därför bedömas för det konkreta ämnet.