Ca
Кальций
| Группа | 2 | Температура плавления | 842 ° С, 1548 ° F, 1115 К |
| Период | 4 | Точка кипения | 1484 ° С (2703 ° F, 1757 К) |
| Блокировать | s | Плотность (г см -3 ) | 1,54 |
| Атомный номер | 20 | Относительная атомная масса | 40,078 |
| Состояние при 20 ° C | Твердый | Ключевые изотопы | 40 Ca |
| Электронная конфигурация | [Ar] 4s 2 | Количество CAS | 7440-70-2 |
Использование и свойства элемента Кальций
Объяснение изображения
Спиральная оболочка и кости отражают существенное присутствие кальция во всем живом.
Внешность
Кальций — это серебристо-белый мягкий металл, который быстро тускнеет на воздухе и вступает в реакцию с водой.
Использует
Металлический кальций используется в качестве восстановителя при получении других металлов, таких как торий и уран. Он также используется в качестве легирующего агента для сплавов алюминия, бериллия, меди, свинца и магния.Соединения кальция широко используются. Есть обширные месторождения известняка (карбоната кальция), который используется непосредственно в качестве строительного камня и косвенно для производства цемента. Когда известняк нагревается в печах, он выделяет углекислый газ, оставляя негашеную известь (оксид кальция). Он бурно реагирует с водой с образованием гашеной извести (гидроксида кальция). Гашеная известь используется для производства цемента, в качестве кондиционера почвы и при очистке воды для снижения кислотности, а также в химической промышленности. Он также используется в производстве стали для удаления примесей из расплавленной железной руды. При смешивании с песком гашеная известь поглощает углекислый газ из воздуха и затвердевает, как известковая штукатурка.Гипс (сульфат кальция) используется строителями в качестве гипса, а медсестры для закрепления костей — как «гипс Парижа».
Биологическая роль
Кальций необходим для всего живого, особенно для роста здоровых зубов и костей. Фосфат кальция — основной компонент костей. В среднем человек содержит около 1 килограмма кальция.Детям и беременным женщинам рекомендуется есть продукты, богатые кальцием, такие как молоко и молочные продукты, листовые зеленые овощи, рыбу, орехи и семена.
Природное изобилие
Кальций — пятый по содержанию металл в земной коре (4,1%). Он не встречается в природе без сочетания, но в большом количестве встречается в виде известняка (карбонат кальция), гипса (сульфат кальция), флюорита (фторид кальция) и апатита (хлор- или фторфосфат кальция).Жесткая вода содержит растворенный бикарбонат кальция. Когда он просачивается сквозь землю и достигает пещеры, он выпадает в осадок, образуя сталактиты и сталагмиты.Металлический кальций получают в промышленных масштабах путем нагревания извести с алюминием в вакууме.
Химические свойства
| Атомный радиус, несвязанный (Å) | 2.31 | Ковалентный радиус (Å) | 1,74 |
| Сродство к электрону (кДж моль -1 ) | 2,369 | Электроотрицательность (шкала Полинга) | 1,00 |
| Энергия ионизационной (кДж моль -1 ) | 1- й 589,832- й 1145,4473- й4912,3684 чт 6490,575 чт 81536 чт 10495,687 чт 12272,98 чт14206,5 |
Состояния окисления и изотопы Кальций
| Общие состояния окисления | 2 | ||||
| Изотопы | Изотоп | Атомная масса | Естественное изобилие (%) | Период полураспада | Режим распада |
| 40 Ca | 39,963 | 96,941 | 5,92 × 10 21 г | EC-EC | |
| 42 Ca | 41,959 | 0,647 | — | — | |
| 43 Ca | 42,959 | 0,135 | — | — | |
| 44 Ca | 43,955 | 2,086 | — | — | |
| 46 Ca | 45,954 | 0,004 | > 0,4 × 10 16 лет | β-β- | |
| 48 Ca | 47,953 | 0,187 | 4,4 × 10 19 лет | β-β- | |
| > 7,1 × 10 19 лет | β- |
Данные о давлении и температуре
| Удельная теплоемкость (Дж кг −1 K −1 ) | 647 | Модуль Юнга (ГПа) | Неизвестно | |||||||
| Модуль сдвига (ГПа) | Неизвестно | Объемный модуль (ГПа) | 17,2 | |||||||
| Давление газа | ||||||||||
| Температура (K) | 400600800100012001400160018002000 г.22002400 | |||||||||
| 400 | 600 | 800 | 1000 | 1200 | 1400 | 1600 | 1800 | 2000 г. | 2200 | 2400 |
| Давление (Па) | -2,36 х 10-50,14625,5——- | |||||||||
| — | 2,36 х 10-5 | 0,146 | 25,5 | — | — | — | — | — | — | — |