ธาตุเคมี · หน้าข้อมูลอ้างอิง

20Ca

แคลเซียม

แคลเซียมเป็นธาตุเคมีที่มีเลขอะตอม 20 และสัญลักษณ์ Ca อยู่ในคาบ 4 หมู่ 2 บล็อก s ที่อุณหภูมิห้องสถานะอ้างอิงคือของแข็ง และมีการจัดเรียงอิเล็กตรอน [Ar] 4s2

เลขอะตอม20

น้ำหนักอะตอมมาตรฐาน40.078(4)

หมู่2

คาบ4

บล็อกs

การจัดเรียงอิเล็กตรอน[Ar] 4s2

โครงสร้างอิเล็กตรอน

อะไรควบคุมเคมีของธาตุนี้

แคลเซียมมีอิเล็กตรอนเวเลนซ์สองตัว จึงมีออกซิเดชันสถานะ +2 เป็นค่าที่พบได้บ่อย โครงสร้างนี้ช่วยอธิบายเคมีของเกลือ ออกไซด์ และปฏิกิริยากับกรดหรือน้ำของโลหะแอลคาไลน์เอิร์ท

การจัดเรียงอิเล็กตรอนของแคลเซียมคือ [Ar] 4s2 อิเล็กตรอนชั้นนอกเป็นตัวกำหนดแนวโน้มของรัศมีอะตอม พลังงานไอออไนเซชัน และความแข็งแรงของพันธะไอออนิกในหมู่นี้

รูปแบบทางเคมี

สารประกอบ ไอออน และวัสดุ

แคลเซียมมักพบในสารประกอบไอออนิก เช่น ออกไซด์ ไฮดรอกไซด์ เฮไลด์ คาร์บอเนต หรือซัลเฟต โลหะอิสระมีความไวต่อปฏิกิริยามากกว่า จึงพบในธรรมชาติส่วนใหญ่ในรูปไอออนและสารประกอบที่เสถียรกว่า

พฤติกรรมทางกายภาพ

สถานะและการเปลี่ยนสถานะ

ที่อุณหภูมิห้อง สถานะอ้างอิงคือของแข็ง ความหนาแน่นที่ระบุคือ 1.55 g/cm³ จุดหลอมเหลวคือ 1 115 K (841.9 °C) จุดเดือดคือ 1 757 K (1 484 °C) ความดัน ความบริสุทธิ์ โครงสร้างผลึก และอัญรูปสามารถทำให้ค่าที่วัดเปลี่ยนได้ จึงควรอ่านข้อมูลทางกายภาพพร้อมเงื่อนไขการวัด

การพบและการใช้งาน

พบแคลเซียมที่ไหนและนำไปใช้อย่างไร

ในทางปฏิบัติแคลเซียมพบการใช้งานในด้าน กระดูกและฟัน, ซีเมนต์, ปูนขาว และ ชีววิทยา เหตุผลของการใช้งานอาจมาจากสมบัติของธาตุบริสุทธิ์ โลหะผสม สารประกอบ หรือไอโซโทปเฉพาะ จึงควรพิจารณารูปทางเคมีควบคู่กับการใช้งานเสมอ

ตัวอย่างการใช้งานจริง

ตัวอย่างการใช้งานในโลกจริง

กระดูกและฟัน

ในบริบทกระดูกและฟัน บทบาทของแคลเซียมขึ้นอยู่กับรูปทางเคมี ปริมาณ และการมีส่วนในโครงสร้างชีวภาพ เมแทบอลิซึม หรือเทคนิคทางการแพทย์เฉพาะด้าน

ซีเมนต์

ในงานซีเมนต์แคลเซียมหรือสารประกอบของมันช่วยปรับความแข็งแรง ความทนทาน การทนไฟ การกัดกร่อน หรือสมบัติของพื้นผิวและวัสดุ

ปูนขาว

สารประกอบของแคลเซียมเป็นองค์ประกอบหลักของปูนขาว ใช้ในการก่อสร้าง ปรับสภาพดิน และกระบวนการเคมีที่ต้องการวัสดุเป็นเบส

ชีววิทยา

ในบริบทชีววิทยา บทบาทของแคลเซียมขึ้นอยู่กับรูปทางเคมี ปริมาณ และการมีส่วนในโครงสร้างชีวภาพ เมแทบอลิซึม หรือเทคนิคทางการแพทย์เฉพาะด้าน

ตำแหน่งในตารางธาตุ

ธาตุข้างเคียงบอกอะไรเรา

แคลเซียมอยู่ในคาบ 4 และหมู่ 2 ธาตุข้างเคียงจริงในตาราง ได้แก่ โซเดียม, แมกนีเซียม, โพแทสเซียมการเปรียบเทียบตำแหน่งเหล่านี้ช่วยให้เห็นแนวโน้มของขนาดอะตอม พลังงานไอออไนเซชัน พันธะ และความไวต่อปฏิกิริยาได้โดยตรง

ข้อมูลอ้างอิง

สมบัติทางกายภาพและอะตอม

การจัดประเภทโลหะแอลคาไลน์เอิร์ท

สถานะที่อุณหภูมิห้องของแข็ง

ชั้นอิเล็กตรอน2 · 8 · 8 · 2

ความหนาแน่น1.55 g/cm³

จุดหลอมเหลว1 115 K (841.9 °C)

จุดเดือด1 757 K (1 484 °C)

อิเล็กโตรเนกาติวิตีแบบพอลิง1

พลังงานไอออไนเซชันลำดับแรก589.8 kJ/mol

สัมพรรคภาพอิเล็กตรอน2.37 kJ/mol

เมื่อเหมาะสม ค่าต่าง ๆ อธิบายธาตุหรืออะตอมเป็นกลาง สมบัติทางกายภาพอาจขึ้นอยู่กับอัญรูป ความดัน ความบริสุทธิ์ และเงื่อนไขการวัด

ประวัติ

การค้นพบและการระบุชนิด

แคลเซียมถูกระบุจากสมบัติทางกายภาพและเคมีที่โดดเด่นระหว่างพัฒนาการของวิชาเคมี ปัจจุบันนิยามธาตุนี้อย่างแน่นอนด้วยเลขอะตอมและโครงสร้างอะตอม ไม่ใช่เพียงลักษณะของตัวอย่างที่มองเห็นได้

ไอโซโทปและน้ำหนักอะตอม

องค์ประกอบไอโซโทปเปลี่ยนตัวเลขอย่างไร

น้ำหนักอะตอมมาตรฐานของแคลเซียมคือ 40.078(4) ค่านี้เป็นค่าเฉลี่ยถ่วงน้ำหนักขององค์ประกอบไอโซโทปในวัสดุธรรมชาติ ไม่ใช่มวลของอะตอมเดี่ยว

ไอโซโทปของแคลเซียมมีจำนวนโปรตอนเท่ากันจึงเป็นธาตุเดียวกัน แต่มีจำนวนนิวตรอนและมวลอะตอมต่างกัน สัดส่วนไอโซโทปธรรมชาติสามารถทำให้ค่าน้ำหนักอะตอมมาตรฐานเปลี่ยนได้

ความปลอดภัย

การจัดการและการสัมผัส

ความเสี่ยงของแคลเซียมขึ้นอยู่กับรูปทางเคมี ปริมาณ และเส้นทางการสัมผัส ธาตุบริสุทธิ์ ไอออน และสารประกอบอาจมีผลต่อร่างกายและสิ่งแวดล้อมต่างกัน จึงควรตรวจข้อมูลความปลอดภัยของสารจริงเสมอ