Кальций — химический элемент с атомным номером 20 в периодической системе, обозначается символом Ca (лат. Calcium), мягкий щелочноземельный металл серебристо-серого цвета.
Кальций (Ca) | |
---|---|
Атомный номер |
20 |
Внешний вид |
Умеренно твёрдый, |
Свойства атома | |
Атомная масса (молярная масса) |
|
Радиус атома |
197 пм |
Энергия ионизации (первый электрон) |
|
Электронная конфигурация |
[Ar] 4s2 |
Химические свойства | |
Ковалентный радиус |
174 пм |
Радиус иона |
(+2e) 99 пм |
Электроотрицательность (по Полингу) |
1,00 |
Электродный потенциал |
-2,76В |
Степени окисления |
2 |
Термодинамические свойства | |
Плотность | |
Удельная теплоёмкость | |
Теплопроводность | |
Температура плавления |
1112 K |
Теплота плавления | |
Температура кипения |
1757 K |
Теплота испарения | |
Молярный объём | |
Кристаллическая решётка | |
Структура решётки |
кубическая гранецентрированная |
Период решётки |
5,580 Å |
Отношение c/a |
n/a |
Температура Дебая |
230,00 K |
История и происхождение названия[]
Название элемента происходит от лат. calx, calcis — известь («мягкий камень»). Оно было предложено англ. химиком Хэмфри Дэви, в 1808 г. выделившим металлический кальций электролитическим методом. Дэви смешивал влажную гашёную известь с оксидом ртути HgO на платиновой пластине, которая являлась анодом. Катодом служила платиновая проволока, погруженная в жидкую ртуть. В результате электролиза получалась амальгама кальция.
Нахождение в природе[]
Соединения кальция находятся практически во всех животных и растительных тканях. В организме человека и животного 1,4-2 % Са3(РО4)2 и 13 % СаСО3.
Получение[]
Кальций в природе не существует в чистом виде. Этот элемент содержится в таких минералах и осадочных породах, как мел, известняк, гипс или флюорит. Сталактиты и сталагмиты также содержат в основном карбонат кальция.
Свойства[]
Химические свойства[]
Кальций — типичный щелочноземельный металл. Кальций активно, но без воспламенения, реагирует с водой с выделением водорода и разогревом. Поэтому хранят кальций в ампулах; или в банках, под слоем жидкого парафина. Растворим в кислотах (медленно в плавиковой). При нагревании сгорает в воздухе (с образованием оксида и нитрида) и в кислороде, пламя имеет оранжево-желтый цвет. Реагирует со всеми галогенами. При нагревании кальция в водороде образует гидрид, а в азоте нитрид. С бором кальций образует гексаборид (очень химически инертный), а с кремнием силициды.
Применение[]
Применение металлического кальция[]
Металлотермия[]
Чистый металлический кальций широко применяется в металлотермии при получении редких металлов.
Ядерный синтез[]
Изотоп 48Ca наиболее эффективный и употребительный материал для производства сверхтяжелых элементов, и открытия новых элементов таблицы Менделеева. Например в случае использования ионов 48Ca для получения сверхтяжелых элементов на ускорителях, ядра этих элементов образуются в сотни и тысячи раз эффективней чем при использовании других «снарядов»(ионов).
Применение соединений кальция[]
Легирование сплавов[]
Чистый кальций применяется для легирования свинца идущего на изготовление аккумуляторных пластин необслуживаемых стартерных свинцово-кислотных аккумуляторов с малым саморазрядом. Так же металлический кальций идет на производство качественных кальциевых баббитов БКА.
Гидрид кальция[]
Нагреванием кальция в атмосфере водорода получают CaH (гидрид кальция) используемый в металлургии (металлотермии) и при получении водорода в полевых условиях.
Оптика[]
Фторид кальция (флюорит) применяется в виде монокристаллов в оптике (астрономические объективы, линзы, призмы), и как лазерный материал.
Лазерные материалы[]
Вольфрамат кальция (шеелит) в виде монокристаллов применяется в лазерной технике.
Карбид кальция[]
Карбид кальция широко применяется для получения ацетилена, и для восстановления металлов, а так же при получении цианамида кальция (нагреванием карбида кальция в азоте при 1200°C идет экзотермически, проводится в цианамидных печах).
Химические источники тока[]
Кальций, а так же его сплавы с алюминием и магнием используются в резервных тепловых электрических батареях в качестве анода(например кальций-хроматный элемент). Хромат кальция используется в таких батареях в качестве катода. Особенность таких батарей — чрезвычайно долгий срок хранения (десятилетия) в пригодном состоянии, возможность эксплуатации в любых условиях (космос, высокие давления), большая удельная энергия по весу и объему. Недостаток в недолгом сроке действия. Такие батареи используются там где необходимо на короткий срок создать колоссальную электрическую мощность (баллистические ракеты, некоторые космические аппараты и.т.д).
Огнеупорные материалы[]
Оксид кальция в свободном виде так и в составе керамических смесей применяется в производстве огнеупорных материалов.
Лекарственные средства[]
Соединения кальция широко применяются в качестве антигистаминного средства.
- Хлорид кальция
- Глюконат кальция
- Глицерофосфат кальция
Кроме того, соединения кальция вводят в состав препаратов для профилактики остеопороза, в витаминные комплексы для беременных и пожилых.
Биологическая роль[]
В организме животных ионы кальция играют существенную роль (кальциевые каналы).
Кальций — важнейший элемент для формирования скелета (см. витамин Д).
С возрастом в организме усиливаются процессы, связанные с потерей ионов кальция, что приводит к остеопорозу (в отсутствие коррекции).
В организме человека кальций играет существенную роль в поддержании равновесия между возбуждением и торможением коры головного мозга, кислотно-щелочного равновесия внутренних сред организма, нормальной проницаемости стенок кровеносных сосудов, в обеспечении свертываемости крови.[1] Рацион человека должен содержать от 0,8 до 1 г кальция в сутки. Много его в молоке и молочных продуктах, фасоли, сое, хрене, зелени петрушки, репчатом луке, толокне, урюке, кураге, яблоках, сушеных персиках, грушах, сладком миндале, яичном желтке.[2]
Изотопы[]
Из шести природных изотопов кальция пять стабильны. Шестой изотоп 48Ca, самый тяжелый из шести и весьма редкий (его изотопная распространённость равна всего 0,187 %), как было недавно обнаружено, испытывает двойной бета-распад с периодом полураспада 5,3×1019 лет.
См. также[]
Ссылки[]
- Кальций на Webelements
- Кальций в Популярной библиотеке химических элементов
- "Кальций" - статья в Физической энциклопедии
Литература[]
- Доронин. Н. А. Кальций, Госхимиздат, 1962. 191 стр. с илл.
Примечания[]
- ↑ Скумин В. А. Йога: путь самосовершенствования : духовная, психическая, физическая культура здоровья. — Новочебоксарск : Терос, 1994 . — С. 99.
- ↑ Скумин В. А., Бобина Л. А. Пропедевтика культуры здоровья. — Новочебоксарск: Терос, 1994. — С.159.
H | He | ||||||||||||||||||||||
Li | Be | B | C | N | O | F | Ne | ||||||||||||||||
Na | Mg | Al | Si | P | S | Cl | Ar | ||||||||||||||||
K | Ca | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Ni | Cu | Zn | Ga | Ge | As | Se | Br | Kr | ||||||
Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | Cd | In | Sn | Sb | Te | I | Xe | ||||||
Cs | Ba | * | Hf | Ta | W | Re | Os | Ir | Pt | Au | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | At | Rn | ||||||
Fr | Ra | ** | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Uub | Uut | Uuq | Uup | Uuh | Uus | Uuo | ||||||
* | La | Ce | Pr | Nd | Pm | Sm | Eu | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Lu | ||||||||
** | Ac | Th | Pa | U | Np | Pu | Am | Cm | Bk | Cf | Es | Fm | Md | No | Lr |
af:Kalsium ar:كالسيوم ast:Calciu bg:Калций bn:ক্যালসিয়াম bs:Kalcijum ca:Calci co:Calciu cs:Vápník da:Calcium de:Calcium el:Ασβέστιο en:Calcium eo:Kalcio es:Calcio et:Kaltsium fi:Kalsium fr:Calcium gl:Calcio (elemento) he:סידן hr:Kalcij hu:Kalcium hy:Կալցիում id:Kalsium io:Kalcio is:Kalsín it:Calcio (metallo) ja:カルシウム jbo:bogjinme ko:칼슘 ku:Kalsiyûm la:Calcium lb:Kalzium lt:Kalcis lv:Kalcijs mi:Konupūmā mk:Калциум ml:കാത്സ്യം ms:Kalsium nl:Calcium nn:Kalsium no:Kalsium oc:Calci pl:Wapń pt:Cálcio ro:Calciu sh:Kalcij simple:Calcium sk:Vápnik sl:Kalcij sq:Kalciumi sr:Калцијум su:Kalsium sv:Kalcium ta:கல்சியம் th:แคลเซียม tr:Kalsiyum uk:Кальцій uz:Kalsiy vi:Canxi zh:钙 zh-yue:鈣
- Страница 0 - краткая статья
- Страница 1 - энциклопедическая статья
- Разное - на страницах: 2 , 3 , 4 , 5
- Прошу вносить вашу информацию в «Кальций 1», чтобы сохранить ее