2 группа
Щёлочноземельные металлы. Обычно дают ионы +2, встречаются в минералах, солях и карбонатах.
Ca
Кальций
Ca · Z = 20
3D-ампула с образцом кальция
Стеклянная ампула с образцом кальция. Перетащите, чтобы наклонить — содержимое «оседает» вниз.
Ампула вращается сама; мышью можно наклонить и приблизить.
Интересный факт
Кости и мел — соединения кальция.
Нерадиоактивный
У элемента есть стабильные изотопы или он считается стабильным в школьной таблице.
Происхождение
Встречается в природе
Элемент встречается в природе — в минералах, рудах, воде или атмосфере, в заметных количествах или как стабильный изотоп.
Встречается в природе в заметных количествах или как стабильный изотоп.
Биография элемента
Кальция
Кальций определяется как достаточно мягкий и своеобразный металл, в чистом виде имеющий серебристо-белый цвет. В периодической таблице химических элементов Менделеева его можно встретить под двадцатым атомным номером, а расположен кальций в четвёртом периоде и пятой группе, отчего его, наравне с магнием, бериллием и другими, зовут щёлочноземельным металлом.
Описание
В природе его невозможно встретить в свободном виде, но можно получить искусственно, в лабораторных условиях, как это впервые случилось в 1808 году в Британии.
В то же время английский химик Гемфри Дэви дал кальцию своё название. Оно происходит от латинского calx, что переводится как «известь» или «мягкий камень».
Этот металл образует множество минералов и горных пород, входит в состав кальцита, ангидрита, гипса и др. Если необходимо определить жёсткость воды, то нужно обозначить количество солей кальция и магния, содержащихся в ней.
Все знают, что кальций – самый «живой» металл, т.к. без него не обходится почти каждое клеточное соединение в растительных и животных тканях. Все живые организмы включают его в свой состав. Лучшим примером этому послужит тот факт, что кальций есть фундаментальный элемент в костных тканях всех позвоночных, в первую очередь – человека. Где-то 2% от человеческой массы. Иными словами, на 70 килограммов веса человека приходится примерно полтора килограмма кальция.
Кальций встречается в природе в виде смеси шести изотопов: 40 Ca, 42 Ca, 43 Ca, 44 Ca, 46 Ca и 48 Ca.
Химическая активность
Химическая активность мягкого металла достаточно высока и это позволяет ему легко взаимодействовать с кислородом, которым мы дышим, и углекислым газом, что выдыхаем, однако у стронция и бария активность ещё выше, т.к. они более тяжелые. В обычных условиях кальций обычно получает сероватый цвет из-за взаимодействия с влагой воздуха, поэтому в лабораториях его хранят в закрытых капсулах с жидким парафином, дабы сохранить все химические свойства и серебристо-белый цвет. Он взаимодействует с водой, образуя гашеную известь, неметаллами, менее активными металлами, вытесняя их из солей. Менее активные неметаллы взаимодействуют с кальцием только при нагревании. Если разогреть его на воздухе, то можно получить пламя кирпично-красного оттенка. Интересно, что кислый карбонат кальция растворим в воде. Из-за этого в пещерах можно встретить сталактиты, свисающие с потолка образования носом вниз, и сталагмиты, каменными шипами, торчащими из пола.
Металлический кальций применяется на практике как восстановитель при получении никеля, нержавеющей стали, хрома, урана, меди и др. Используется для получения редкоземельных металлов (скандий, иттрий).
Биологическая роль
Чрезвычайно велика биологическая роль кальция. Большая его часть у человека находится в скелете и зубах. Он принимает участие в свёртывании крови, мышечных сокращениях, выделении гормонов и нейромедиаторов. В зависимости от возраста, изменяется потребность человека в этом элементе. Так его ежедневная доза варьируется от тысячи до полутора тысячи миллиграммов. Особенно он важен для организма в период полового созревания. Максимальный вес ежедневно потребляемого кальция составляет 2500 мг на одного человека.
Описание
В природе его невозможно встретить в свободном виде, но можно получить искусственно, в лабораторных условиях, как это впервые случилось в 1808 году в Британии.
В то же время английский химик Гемфри Дэви дал кальцию своё название. Оно происходит от латинского calx, что переводится как «известь» или «мягкий камень».
Этот металл образует множество минералов и горных пород, входит в состав кальцита, ангидрита, гипса и др. Если необходимо определить жёсткость воды, то нужно обозначить количество солей кальция и магния, содержащихся в ней.
Все знают, что кальций – самый «живой» металл, т.к. без него не обходится почти каждое клеточное соединение в растительных и животных тканях. Все живые организмы включают его в свой состав. Лучшим примером этому послужит тот факт, что кальций есть фундаментальный элемент в костных тканях всех позвоночных, в первую очередь – человека. Где-то 2% от человеческой массы. Иными словами, на 70 килограммов веса человека приходится примерно полтора килограмма кальция.
Кальций встречается в природе в виде смеси шести изотопов: 40 Ca, 42 Ca, 43 Ca, 44 Ca, 46 Ca и 48 Ca.
Химическая активность
Химическая активность мягкого металла достаточно высока и это позволяет ему легко взаимодействовать с кислородом, которым мы дышим, и углекислым газом, что выдыхаем, однако у стронция и бария активность ещё выше, т.к. они более тяжелые. В обычных условиях кальций обычно получает сероватый цвет из-за взаимодействия с влагой воздуха, поэтому в лабораториях его хранят в закрытых капсулах с жидким парафином, дабы сохранить все химические свойства и серебристо-белый цвет. Он взаимодействует с водой, образуя гашеную известь, неметаллами, менее активными металлами, вытесняя их из солей. Менее активные неметаллы взаимодействуют с кальцием только при нагревании. Если разогреть его на воздухе, то можно получить пламя кирпично-красного оттенка. Интересно, что кислый карбонат кальция растворим в воде. Из-за этого в пещерах можно встретить сталактиты, свисающие с потолка образования носом вниз, и сталагмиты, каменными шипами, торчащими из пола.
Металлический кальций применяется на практике как восстановитель при получении никеля, нержавеющей стали, хрома, урана, меди и др. Используется для получения редкоземельных металлов (скандий, иттрий).
Биологическая роль
Чрезвычайно велика биологическая роль кальция. Большая его часть у человека находится в скелете и зубах. Он принимает участие в свёртывании крови, мышечных сокращениях, выделении гормонов и нейромедиаторов. В зависимости от возраста, изменяется потребность человека в этом элементе. Так его ежедневная доза варьируется от тысячи до полутора тысячи миллиграммов. Особенно он важен для организма в период полового созревания. Максимальный вес ежедневно потребляемого кальция составляет 2500 мг на одного человека.
Свойства элемента
- Атомная масса
- 40,0784 u
- Категория
- Щёлочноземельный металл
- Период / группа
- 4 / 2
- Фаза (н. у.)
- Твёрдое тело
- Плотность
- 1,55 г/см³
- Электронная конфигурация
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2
Соединения с кальцием
-
Ca
Кальций
Чистое вещество — кальций (Ca).
Ca
-
CaCl2
Хлорид кальция
Гигроскопичная соль; осушитель и антигололёд.
Cl
Ca
-
Ca(OH)2
Гашёная известь
Слабая щёлочь; строительство и водоподготовка.
H
O
Ca
-
CaCO3
Кальцит (мел)
Основной минерал известняка и мела.
C
O
Ca
-
CaO
Негашёная известь
Щёлочный оксид; металлургия и строительство.
O
Ca
-
CaSO4
Гипс (CaSO₄)
Сульфат кальция; строительный материал.
O
S
Ca
-
CaF2
Флюорит
Фторид кальция; руда фтора.
F
Ca
-
Ca3(PO4)2
Фосфат кальция
Кости и фосфориты.
O
P
Ca
-
CaMg(CO3)2
Доломит
Карбонатный минерал кальция и магния.
C
O
Mg
Ca
-
CaAl2Si2O8
Анортит
Кальциевый полевой шпат.
O
Al
Si
Ca
-
Ca5(PO4)3F
Фторапатит
Фосфатный минерал и руда фосфора.
O
F
P
Ca
-
Ca5(PO4)3OH
Гидроксиапатит
Минерал костей и зубной эмали.
H
O
P
Ca
-
Bi2Sr2CaCu2O8
Висмутовый купрат
Сверхпроводящая керамика BSCCO.
O
Ca
Cu
Sr
Bi
-
CaSO4·2H2O
Гипс двуводный
Кристаллогидрат сульфата кальция.
H
O
S
Ca
-
Ca(ClO)2
Хлорная известь
Гипохлорит кальция; дезинфекция воды.
O
Cl
Ca
-
CaO+SiO2+Al2O3+Fe2O3
Портландцемент
Минеральная смесь оксидов кальция, кремния, алюминия и железа.
O
Al
Si
Ca
Fe
-
SiO2+Na2O+CaO
Содово-известковое стекло
Обычное оконное стекло.
O
Na
Si
Ca
-
CaCO3+CaMg(CO3)2+SiO2
Мел природный
Осадочная смесь карбонатов кальция, магния и минеральных примесей.
C
O
Mg
Si
Ca
-
SiO2+CaCO3+Al2Si2O5(OH)4
Почва
Сложная смесь минеральных частиц, воды, воздуха и органики.
H
C
O
Al
Si
Ca
-
CaSiO3
Волластонит
Силикат кальция; керамика и наполнители.
O
Si
Ca