Наука
Advertisement

Кальцийхимический 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,
серебристо-белый металл

Свойства атома
Атомная масса
(молярная масса)

40,078 а. е. м. (г/моль)

Радиус атома

197 пм

Энергия ионизации
(первый электрон)

589,4 (6,11) кДж/моль (эВ)

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

1,55 г/см³

Удельная теплоёмкость

0,653 Дж/(K·моль)

Теплопроводность

(201) Вт/(м·K)

Температура плавления

1112 K

Теплота плавления

9,20 кДж/моль

Температура кипения

1757 K

Теплота испарения

153,6 кДж/моль

Молярный объём

29,9 см³/моль

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).

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

Категория:Соединения кальция

Ссылки

Литература

  • Доронин. Н. А. Кальций, Госхимиздат, 1962. 191 стр. с илл.


Периодическая система элементов
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



  1. Википедия Кальций адрес
  2. Викисловарьадрес
  3. Викицитатникадрес
  4. Викиучебникадрес
  5. Викитекаадрес
  6. Викиновостиадрес
  7. Викиверситетадрес
  8. Викигидадрес

Выделить Кальций и найти в:

  1. Вокруг света адрес
  2. Академик адрес
  3. Астронет адрес
  4. Элементы адрес
  5. Научная Россия адрес
  6. Кругосвет адрес
  7. Научная Сеть
  8. Традицияадрес
  9. Циклопедияадрес
  10. Викизнаниеадрес
  1. Google
  2. Bing
  3. Yahoo
  4. Яндекс
  5. Mail.ru
  6. Рамблер
  7. Нигма.РФ
  8. Спутник
  9. Google Scholar
  10. Апорт
  11. Онлайн-переводчик
  12. Архив Интернета
  13. Научно-популярные фильмы на Яндексе
  14. Документальные фильмы
  1. Список ru-вики
  2. Вики-сайты на русском языке
  3. Список крупных русскоязычных википроектов
  4. Каталог wiki-сайтов
  5. Русскоязычные wiki-проекты
  6. Викизнание:Каталог wiki-сайтов
  7. Научно-популярные сайты в Интернете
  8. Лучшие научные сайты на нашем портале
  9. Лучшие научно-популярные сайты
  10. Каталог научно-познавательных сайтов
  11. НАУКА В РУНЕТЕ: каталог научных и научно-популярных сайтов

  • 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

Комментарии читателей:

Advertisement