Kenmerken van calcium. Eigenschappen van calcium. Calciumformule

Onder alle elementen van het periodieke systeem kunnen verschillende onderscheiden worden, waarbij niet alleen verschillende ziekten zich ontwikkelen in levende organismen, maar het is ook onmogelijk om normaal te leven en te groeien. Zo is calcium.

Het is interessant dat het met betrekking tot dit metaal, als een eenvoudige stof, geen goed heeft voor een persoon, zelfs schade. Het is echter alleen nodig om de ionen van Ca ^{2+ te vermelden} , aangezien een massa punten onmiddellijk verschijnen die hun belangrijke betekenis karakteriseren.

De positie van calcium in de periodieke tabel

Het kenmerk van calcium, zoals elk ander element, begint met de aanduiding van zijn plaats in de periodieke tabel. Immers, het biedt een kans om veel te leren over dit atoom:

• Charge of the nucleus;
• Het aantal elektronen en protonen, neutronen;
• Graad van oxidatie, hoger en lager;
• Elektronische configuratie en andere belangrijke dingen.

Het door ons beschouwde element bevindt zich in de vierde grote periode van de tweede groep, de hoofdgroep en heeft het ordinaal nummer 20. Ook de chemische tabel van Mendeleyev toont het atoomgewicht van calcium - 40,08, wat de gemiddelde waarde van de bestaande isotopen van het gegeven atoom is.

De mate van oxidatie is één, altijd constant, gelijk aan +2. De formule van hoger oxide CaO. De Latijnse naam van het element is calcium, vandaar het symbool van het atoom Ca.

Karakterisering van calcium als een eenvoudige stof

Onder normale omstandigheden is dit element metaal, zilverachtig wit. De formule van calcium als een eenvoudige stof is Ca. Door zijn hoge chemische activiteit kan het een verscheidenheid aan verbindingen van verschillende klassen vormen.

In het solide aggregaat staat het menselijk lichaam niet in het lichaam, daarom vertegenwoordigt het een waarde voor industriële en technische behoeften (vooral chemische syntheses).

Het is een van de meest voorkomende metalen in de aardkorst, ongeveer 1,5%. Verwijst naar de groep alkaline aardalen, aangezien het in water oplost, alkaliën geeft, maar in de natuur komt het voor in de vorm van meerdere mineralen en zouten. Veel calcium (400 mg / l) is opgenomen in de samenstelling van zeewater.

Kristalrooster

Het kenmerk van calcium wordt verklaard door de structuur van het kristalrooster, dat uit twee typen bestaat (aangezien er een alfa- en bèta-vorm is):

• Kubische face-centric;
• obemnotsentricheskaya.

Het type binding in het molecuul is metallisch, bij de roosterplaatsen, zoals voor alle metalen, atoomionen.

In de natuur zijn

Er zijn verschillende basisstoffen in de natuur die dit element bevatten.

1. Zeewater.
2. Rotsen en mineralen.
3. Levende organismen (schelpen en schelpen, botweefsel enzovoort).
4. Ondergrondse wateren in de aardkorst.

U kunt de volgende soorten rotsen en mineralen identificeren, die natuurlijke bronnen van calcium zijn.

1. Dolomiet is een mengsel van calciumcarbonaat en magnesiumcarbonaat.
2. Fluoriet is calcium fluoride.
3. Gips is CaSO4 · 2H20.
4. Calcite is krijt, kalksteen, marmer is calciumcarbonaat.
5. Alabaster - CaSO4 · 0,5H20.
6. Apatity.

In totaal ongeveer 350 verschillende mineralen en rotsen die calcium bevatten.

Methoden om te verkrijgen

In een vrije vorm was het niet mogelijk om het metaal voor een lange tijd te scheiden, aangezien de chemische activiteit hoog is, kunt u het niet in pure vorm van de natuur vinden. Daarom, tot de XIX eeuw (1808), was het betrokken element nog een enigma, dat door Mendeleyev's tafel werd gedragen.

Calcium als metaal was in staat om de Engelse chemicus Humphry Davy te synthetiseren. Het was hij die eerst de eigenschappen van de interactie van smeltstoffen van vaste mineralen en zouten met elektrische stroom ontdekte. Tot op heden is de meest werkelijke manier om dit metaal te verkrijgen tot nu toe de elektrolyse van zijn zouten, zoals:

• Een mengsel van calcium- en kaliumchloriden;
• Een mengsel van fluoride en calciumchloride.

Het is ook mogelijk om calcium uit zijn oxide te extraheren door gebruik te maken van de aluminothermy methode die veel gebruikt wordt in metallurgie.

Fysische eigenschappen

Karakterisering van calcium door fysieke parameters kan op verschillende punten worden beschreven.

1. De aggregaat staat onder normale omstandigheden vast.
2. Het smeltpunt is 842 ^° C.
3. Het metaal is zacht, kan met een mes worden gesneden.
4. Kleur - zilverachtig wit, glanzend.
5. Het heeft goede geleider- en thermische geleidbaarheid eigenschappen.
6. Met langdurige verwarming gaat het in een vloeistof, dan een dampende toestand, waardoor de metallische eigenschappen verloren gaan. Het kookpunt is 1484 ^° C.

De fysieke eigenschappen van calcium hebben één functie. Als er druk op het metaal is, dan verliest het op een bepaald moment zijn metalen eigenschappen en het vermogen om elektrische geleidbaarheid te verrichten. Echter, met een verdere verhoging van het effect wordt het weer hersteld en manifesteert zich zich als een supergeleider, meerdere keren hoger in termen van deze parameters dan andere elementen.

Chemische eigenschappen

De activiteit van dit metaal is zeer hoog. Daarom zijn er veel interacties waarbij calcium binnenkomt. Reacties met alle niet-metalen voor hem - een gemeenschappelijk ding, want als reductant is hij erg sterk.

1. Onder normale omstandigheden reageert het gemakkelijk met de vorming van de overeenkomstige binaire verbindingen met: halogenen, zuurstof.
2. Bij verhitting: waterstof, stikstof, koolstof, silicium, fosfor, boor, zwavel en andere.
3. In de open lucht werkt het direct met kooldioxide en zuurstof, zodat het met een grijze bekleding wordt bedekt.
4. Het reageert hevig met zuren, soms met ontsteking.

Interessante eigenschappen van calcium manifesteren zich in de samenstelling van zouten. Zo zijn prachtige grotstalactieten en stalagmieten die op het plafond en de muren groeien, niets anders dan calciumcarbonaat gevormd uit de tijd uit water, kooldioxide en bicarbonaat onder invloed van processen in de ondergrondse wateren.

Aangezien hoeveel metaal in de gewone staat actief is, sla het op in laboratoria, evenals alkalisch. In een donkere glazen schotel, met een dicht gesloten deksel en onder een laag kerosine of paraffine.

Een kwalitatieve reactie op het calciumion is de kleur van de vlam in een mooie, rijke baksteenrode kleur. Ook kan het metaal in de verbindingen worden geïdentificeerd door de onoplosbare precipitaten van sommige zouten daarvan (calciumcarbonaat, fluoride, sulfaat, fosfaat, silicaat, sulfiet).

Metaalverbindingen

Variëteiten van metaalverbindingen zijn als volgt:

• oxide;
• hydroxide;
• Calciumzouten (medium, zuur, basis, dubbel, complex).

Calciumoxide staat bekend als snelkalk. CaO wordt gebruikt om bouwmateriaal (kalk) te creëren. Als het oxide met water gedompeld wordt, dan wordt het overeenkomstige hydroxide verkregen, waarbij de eigenschappen van alkali worden weergegeven.

Het is van groot praktisch belang dat er verschillende calciumzouten worden gebruikt, die in verschillende takken van de economie worden gebruikt. Wat voor zout bestaat, hebben we al eerder genoemd. We geven voorbeelden van de typen van deze verbindingen.

1. De gemiddelde zouten zijn CaCO3-carbonaat, Ca3 (PO4) _2- fosfaat en andere.
2. Zuurwaterstofsulfaat CaHSO ₄ .
3. De belangrijkste zijn bicarbonaat (NaOH) ₃ PO ₄ .
4. Complex - [Ca (NH3) ₈ ] Cl2 _.
5. Double - 5Ca (NO ₃ ) ₂ * NH ₄ NO ₃ * 10H ₂ O.

Het is in de vorm van verbindingen van deze klasse dat calcium belangrijk is voor biologische systemen, aangezien zouten de bron van ionen voor het lichaam zijn.

Biologische rol

Wat is calcium belangrijk voor het menselijk lichaam? Er zijn verschillende redenen.

1. Het is de ionen van dit element dat deel uitmaakt van de intercellulaire stof en weefselvloeistof, die deelnemen aan de regulering van excitatiemechanismen, de productie van hormonen en neurotransmitters.
2. Calcium accumuleert in de botten, emalje in de hoeveelheid van ongeveer 2,5% van het totale lichaamsgewicht. Dit is heel wat en speelt een belangrijke rol in het versterken van deze structuren, waardoor hun kracht en duurzaamheid worden behouden. Groei van een organisme zonder dit is onmogelijk.
3. Bloedstolling hangt ook af van de betrokken ionen.
4. Het maakt deel uit van de hartspier, die deelneemt aan stimulatie en samentrekking.
5. Hij is een deelnemer aan de processen van exocytose en andere intracellulaire veranderingen.

Als de hoeveelheid calcium verbruikt niet genoeg is, dan is de ontwikkeling van ziekte zoals:

• rachitis;
• osteoporose;
• Bloedziekten.

De dagelijkse norm voor een volwassene is 1000 mg, en voor kinderen vanaf 9 jaar, 1.300 mg. Om een overbevissing van dit element in het lichaam te voorkomen, mag het de aangegeven dosis niet overschrijden. Anders kan darmziekte ontstaan.

Voor alle andere levende wezens is calcium niet minder belangrijk. Bijvoorbeeld, veel ongewervelde dieren, hoewel ze geen skelet hebben, maar externe middelen om ze te versterken, zijn ook formaties van dit metaal. Onder hen:

• schelpdieren;
• Mosselen en oesters;
• sponzen;
• Koraalpoliepen.

Ze dragen allemaal op hun rug of in principe vorm in het proces van vitale activiteit een bepaald extern skelet, dat hen beschermt tegen externe invloeden en roofdieren. Het belangrijkste bestanddeel daarvan is calciumzouten.

Gewervelde dieren, zoals mensen, hebben de betrokken ionen nodig voor normale groei en ontwikkeling en krijgen ze met voedsel.

Kalsiumbevattende preparaten

Er zijn veel mogelijkheden om de ontbrekende norm van een element in het lichaam te kunnen invullen. Het beste van alles, natuurlijk, natuurlijke methoden zijn producten die het gewenste atoom bevatten. Als dit echter om een of andere reden onvoldoende of onmogelijk is, is het medisch pad ook acceptabel.

Zo, de lijst van producten die calcium bevatten, ongeveer dit:

• Zuivel- en zure-melkproducten;
• vis;
• greens;
• Granen (boekweit, rijst, bakken van volkorenmeel);
• Sommige citrusvruchten (sinaasappelen, mandarijnen);
• bonen;
• Alle noten (vooral amandelen en walnoten).

Als de allergie of het onmogelijk is om ze om andere redenen te gebruiken om een niveau van het benodigde element in een organisme te herstellen, zullen de calciumbevattende preparaten helpen.

Ze zijn allemaal zouten van dit metaal, die gemakkelijk kunnen worden geabsorbeerd door het lichaam, snel geabsorbeerd in het bloed en de darmen. Onder hen zijn de meest populaire en gebruikte de volgende.

1. Calciumchloride is een oplossing voor injectie of voor inname bij volwassenen en kinderen. Het verschilt in de concentratie van zout in de samenstelling, het wordt gebruikt voor "hot jabs", omdat dit precies dit gevoel veroorzaakt wanneer het wordt geïnjecteerd. Er zijn vormen met vruchtensap om de inname te vergemakkelijken.
2. Calciumgluconaat. Geproduceerd als tabletten (0,25 of 0,5 g) en oplossingen voor intraveneuze injectie. Vaak in de vorm van tabletten bevatten verschillende vruchtaanvullingen.
3. Calciumlactaat - beschikbaar in tabletten van 0,5 g.