Кальций

Содержание:

Продукты, вымывающие кальций и повышающие его содержание

Сначала расскажем о том, что мешает нам восполнить запасы ценного макроэлемента:

Соль – ее повышенное потребление приводит к ослаблению костной ткани.

Газировка – в ее составе – фосфорная кислота, приводящая к нарушению баланса кислоты и щелочи.

Витамины (особенно A) – их беспорядочное применение, переизбыток способствуют снижению концентрации кальция во всех тканях организма.

Кофе – достаточно выпить одну чашку бодрящего напитка, чтобы лишить себя 6 мг Ca.

Но есть и продукты, которые повышают содержание элемента – о них мы уже говорили. Это молоко, творог, зеленые овощи, соя и ее производные, рыба.

Мало – плохо, но много – не лучше. Дальше мы расскажем о состоянии, которое возникает, когда строительного материала для костей получено больше, чем нужно, его симптомах и опасных последствиях.

Физико-химические характеристики

Кальций представлен двумя модификациями кубической решетки: с гране- и объемноцентрированной структурой.

Химические свойства проявляются при нагревании:

Взаимодействие с горячей водой приводит к образованию водородного «фонтана». Но реакция проходит без взрывов или горения.
Взаимодействует с кислотами, неметаллами, образуя соединения.
Даже при комнатной температуре во влажном микроклимате покрывается пленкой.

Нагреваясь в кислороде либо на воздухе, кальций, его растворимые соли горят. Пламя получается красно-оранжевым. По цвету его легко отличить от других металлов.

Кальций в атмосфере аргона

Химическая активность вещества зашкаливает. Для устранения этого недостатка металл хранят в керосине, растопленном парафине либо закупоренном сосуде.

Свойства атома
Название, символ, номер	Ка́льций/Calcium (Ca), 20
Атомная масса (молярная масса)	40,078(4) а. е. м. (г/моль)
Электронная конфигурация	4s2
Радиус атома	197 пм
Химические свойства
Ковалентный радиус	174 пм
Радиус иона	(+2e) 99 пм
Электроотрицательность	1,00 (шкала Полинга)
Электродный потенциал	−2,76 В
Степени окисления	2
Энергия ионизации (первый электрон)	589,4 (6,11) кДж/моль (эВ)
Термодинамические свойства простого вещества
Плотность (при н. у.)	1,55 г/см³
Температура плавления	1112 К; 838,85 °C
Температура кипения	1757 К; 1483,85 °C
Уд. теплота плавления	9,20 кДж/моль
Уд. теплота испарения	153,6 кДж/моль
Молярная теплоёмкость	25,9 Дж/(K·моль)
Молярный объём	29,9 см³/моль
Кристаллическая решётка простого вещества
Структура решётки	кубическая гранецентрированная
Параметры решётки	5,580 Å
Температура Дебая	230 K
Прочие характеристики
Теплопроводность	(300 K) (201) Вт/(м·К)
Номер CAS	7440-70-2

Под давлением он ведет себя как полупроводник, затем как металл, потом подобно сверхпроводнику. По проводимости в разы превосходит все химические элементы (например, ртуть – вшестеро).

Как проявляется недостаток кальция в организме при беременности: симптомы

Специалисты говорят о том, что примерно в 17% случаев возможно проявление недостаточности Ca за несколько месяцев до рождения малыша. Признаки таковы:

Кажется, что по телу ползут мурашки.
Наблюдаются кратковременные судорожные подергивания.
Часто сводит мышцы ног.
Молодая мама может жаловаться на боли в костях.

Чаще всего эта симптоматика возникает у беременных, перенесших осложнения (гестозы). Ситуация становится хуже при несбалансированном и скудном питании, весной и зимой. Кстати, именно в хмурые и промозглые месяцы концентрация Ca в крови самая низкая, как и «солнечного» витамина D.

Дефицит кальция может привести к неблагоприятным последствиям:

повышенной хрупкости костей, их деформации;
развитию осложнений;
частым мышечным болям;
судорожным состояниям;
токсикозу.

Для ребенка такое положение не менее опасно, чем для роженицы:

Приводит к рахиту.
Может вызвать задержку роста.

Изменения в минеральном обмене не должны стать причиной ухудшения самочувствия матери. Необходимо предотвратить и их негативное влияние на развитие плода. Для этого составляйте правильный рацион, обязательно включайте в него продукты, богатые важным макроэлементом. Каждый день обязательно употребляйте либо по 200 г творога (выбирайте тот, у которого средняя жирность), либо стакан кефира/молока, либо примерно 50 г нежирного сыра. Это хорошая защита от возможных последствий нехватки ценного вещества.

Также стоит включить в меню орехи (бразильские, грецкие), капусту (брокколи, пекинскую), другие зеленые овощи, ягоды, креветки и рыбу.

И не забывайте: предотвратить нужно и недостаток витамина D. Чаще бывайте на улице, грейтесь под лучами солнца.

Кальций в природе

Кальций является очень важной составной частью живой природы – большая
часть живых организмов может существовать благодаря именно ему. И человек тоже!. Кальций был известен ещё древним римлянам, которые оксид кальция
использовали для приготовления извести

Впервые этот элемент выделил сэр Хемфри Дэйвис
(Humphre Davy) в 1808 году

Кальций был известен ещё древним римлянам, которые оксид кальция
использовали для приготовления извести. Впервые этот элемент выделил сэр Хемфри Дэйвис
(Humphre Davy) в 1808 году.

В массе земной коры и солёной воде кальций находится на пятом месте среди
наиболее часто встречающихся элементов, хотя в природе он находится только в виде
соединений (известняк (карбонат кальция), гипс (сульфат кальция) и доломит). Кальций
содержится почти во всех неорганических связующих веществах!

Известняки делятся по составу и структуре. По структурным особенностям
различают брахиоподные, кристаллические, комковатые и известняки других видов. Если
разного вида примеси составляют более 50%, то их подразделяют на песчаники, глинистые,
кремнистые, доломиты и содержащие глаукониты известняки.

В основном известняки образуются в неглубоких морях. Более подробно их
подразделяют на биогенные (если происхождение биологическое), гомогенные,
кристаллические, а также на известняки смешанного происхождения.

Кальций используют в различных областях: в строительной промышленности из
известняка производят цемент и известь, в сахарной промышленности его используют для
очистки свекольного сока-сырца, в химической промышленности – для производства соды,
карбида кальция и минеральных удобрений. Применяют кальций и как добавку для улучшения
термической и химической стойкости стекла, а в сельском хозяйстве – для известкования
почвы, а также как добавку в корма скота. Медицина – это только одно из многих
направлений, в котором кальций может быть полезен человеку.

Кальцит (от греческого chal и латинского calx – кальций) –
один из самых распространённых на нашей планете минералов с очень многообразными
кристаллическими формами. Название минерала введено в 1845 году.

Кальцитам свойственна относительно низкая твёрдость и способность лёгко
вступать в реакцию со слабыми кислотами, например, с уксусной кислотой, а также они
прекрасно расщепляются. Реакция кальцита при соприкосновении с кислотами – один из явных
признаков при определении этого многообразного минерала.

Кальцит содержится в таких распространённых горных породах, как известняк
и мрамор. Кальцит вы встретите, наслаждаясь горячими источниками или любуясь
сталактитами и сталагмитами в пещерах. Кальцит – главная составляющая внешних скелетов
многих организмов, в том числе, планктона, части раковин, например, панциря устриц.

Карбонат кальция (CaCO₃) – наиболее часто встречающаяся часть
медикаментов кальция. Это белое кристаллическое вещество, широко встречающееся в природе
в виде известняка и доломита.

Карбонат кальция плохо растворяется, однако встречается и в жёсткой воде.
Он реагирует с сильными кислотами, выделяя CO₂.

Примечания, ссылки и источники

Заметки

Превышения 41 K, дочернего изотопа 41 Ca, демонстрируются наблюдением линейной корреляции между соотношением изотопов 41 K / 39 K и химическим соотношением Ca / K в рассмотренных образцах.

Источники

Масса изотопов из:
Изотопные составы и стандартные атомные массы:
- (en) Дж. Р. де Лаэтер, Дж. К. Бёльке, П. Де Бьевр, Х. Хидака, Х. С. Пайзер, К. Дж. Р. Росман и П. Д. П. Тейлор, « Атомные веса элементов. Обзор 2000 (технический отчет ИЮПАК) » , Чистая и прикладная химия , т. 75, п о 6,2003 г., стр. 683–800
- (ru) М.Э. Визер, « Атомные веса элементов 2005 (Технический отчет ИЮПАК) » , Чистая и прикладная химия , т. 78, п о 11,2006 г., стр. 2051–2066
Период полураспада, спин и данные по выбранным изомерам:
- (ru) Г. Ауди, А. Х. Вапстра, К. Тибо, Дж. Блахот и О. Берсиллон, « Оценка ядерных свойств и свойств распада с помощью NUBASE » , Nuclear Physics A , vol. 729, г.2003 г., стр. 3–128 ( DOI , Bibcode , )
- (ru) Национальный центр ядерных данных , , Брукхейвенская национальная лаборатория (консультации в сентябре 2005 г. )
- (ru) Н. Е. Холден и Д. Р. Лид ( ред. ), Справочник CRC по химии и физике , CRC Press ,2004 г., 85- е изд. , 2712 с. , «Таблица изотопов» , раздел 11

ЧАС

Привет

Ли

Быть

ПРОТИВ

НЕТ

Родившийся

N / A

да

Это

Или же

Туз

Руб.

Пн

Ты

Ба

Этот

Вечера

См

Имел

Б-г

Хо

Тм

Читать

Ваш

Кость

Би

По

Пт

Ра

Чт

Па

Мог

Являюсь

См

Является

Мкр

Нет

Ур.

Периодическая таблица из изотопов

Физический портал
Химический портал

Возникновение и производство

Травертиновые террасы в Памуккале , Турция

При 3% кальций является пятым по распространенности элементом в земной коре и третьим по распространенности металлом после алюминия и железа . Это также четвертый по численности элемент в горных районах Луны . Осадочные отложения карбоната кальция пронизывают поверхность Земли в виде окаменелых останков прошлой морской жизни; они встречаются в двух формах: ромбоэдрический кальцит (более распространенный) и ромбический арагонит (образующийся в морях с более умеренным климатом). Минералы первого типа включают известняк , доломит , мрамор , мел и исландский шпат ; Слои арагонита составляют бассейны Багамских островов , Флорида-Кис и Красного моря . Кораллы , морские раковины и жемчуг в основном состоят из карбоната кальция. Среди других важных минералов кальция — гипс (CaSO ₄ · 2H ₂ O), ангидрит (CaSO ₄ ), флюорит (CaF ₂ ) и апатит ([Ca ₅ (PO ₄ ) ₃ F]).

Основными производителями кальция являются Китай (примерно от 10 до 12 000 тонн в год), Россия (примерно от 6 000 до 8 000 тонн в год) и США (примерно от 2 000 до 4 000 тонн в год). Канада и Франция также входят в число второстепенных производителей. В 2005 году было произведено около 24000 тонн кальция; Около половины добываемого в мире кальция используется Соединенными Штатами, при этом около 80% производимой продукции используется каждый год. В России и Китае метод электролиза Дэви все еще используется, но вместо этого применяется к расплаву хлорида кальция . Поскольку кальций менее реакционноспособен, чем стронций или барий, оксидно-нитридное покрытие, которое образует воздух, является стабильным, и токарная обработка и другие стандартные металлургические методы подходят для кальция. В Соединенных Штатах и Канаде кальций вместо этого получают путем восстановления извести алюминием при высоких температурах.

Геохимический цикл

Цикл кальция обеспечивает связь между тектоникой , климатом и углеродным циклом . Проще говоря, поднятие гор подвергает кальцийсодержащие породы, такие как некоторые граниты, химическому выветриванию и высвобождает Ca 2+ в поверхностные воды. Эти ионы переносятся в океан, где они реагируют с растворенным CO ₂ с образованием известняка ( CaCO₃), который, в свою очередь, оседает на морское дно, где встраивается в новые породы. Растворенный CO ₂ вместе с ионами карбоната и бикарбоната называют « растворенным неорганическим углеродом » (DIC).

Фактическая реакция более сложная и включает в себя бикарбонат-ион (HCO- ₃), который образуется, когда CO ₂ реагирует с водой при pH морской воды :

Ca2++ 2 HCO- ₃→ CaCO₃_{( s )} + CO₂+ H₂О

При pH морской воды большая часть CO ₂ немедленно превращается обратно в HCO.- ₃. Реакция приводит к чистому переносу одной молекулы CO ₂ из океана / атмосферы в литосферу . В результате каждый ион Ca 2+, высвобождаемый в результате химического выветривания, в конечном итоге удаляет одну молекулу CO ₂ из поверхностной системы (атмосфера, океан, почвы и живые организмы), сохраняя ее в карбонатных породах, где она может оставаться в течение сотен миллионов человек. годы. Выветривание кальция из горных пород, таким образом, вымывает CO ₂ из океана и атмосферы, оказывая сильное долгосрочное воздействие на климат.

Реакция воды с кальцием

Кальций хранят в банках под слоем защитной жидкости. Чтобы провести опыт, демонстрирующий, как происходит реакция воды и кальция, нельзя просто достать металл и отрезать от него нужный кусочек. Металлический кальций в лабораторных условиях проще использовать в виде стружки.

Если металлической стружки нет, а в банке есть только большие куски кальция, потребуются пассатижи или молоток. Готовый кусочек кальция нужного размера помещают в колбу или стакан с водой. Кальциевую стружку кладут в посуду в марлевом мешочке.

Кальций опускается на дно, и начинается выделение водорода (сначала в месте, где находится свежий излом металла). Постепенно с поверхности кальция выделяется газ. Процесс напоминает бурное кипение, одновременно образовывается осадок гидроксида кальция (гашёная известь).

Кальций содержащие препараты

Есть много вариантов, при помощи которых возможно восполнить недостающую норму элемента в организме. Лучше всего, конечно, естественные методы — продукты, содержащие нужный атом. Однако если это по каким-либо причинам недостаточно или невозможно, медицинский путь также приемлем.

Так, список продуктов, содержащих кальций, примерно такой:

молочные и кисломолочные изделия;
рыба;
зелень;
зерновые культуры (гречка, рис, выпечка из цельнозерновой муки);
некоторые цитрусовые (апельсины, мандарины);
бобовые;
все орехи (особенно, миндаль и грецкие).

Если же на какие-то продукты аллергия или нельзя употреблять их по другой причине, то восполнить уровень нужного элемента в организме помогут кальций содержащие препараты.

Все они представляют собой соли этого металла, обладающие способностью легко усваиваться организмом, быстро всасываясь в кровь и кишечник. Среди них самыми популярными и используемыми являются следующие.

Хлорид кальция — раствор для инъекций или для приема внутрь взрослым и детям. Отличается концентрацией соли в составе, используется для «горячих уколов», поскольку вызывает именно такое ощущение при вкалывании. Есть формы с фруктовым соком для облегчения приема внутрь.
Глюконат кальция. Выпускается как таблетками (0,25 или 0,5 г), так и растворами для внутривенных инъекций. Часто в виде таблеток содержит различные фруктовые добавки.
Лактат кальция — выпускается в таблетках по 0,5 г.

https://youtube.com/watch?v=n19F3XTqjDU

Нехватка кальция

Нехватка кальция в организме может вызвать ряд осложнений со здоровьем, среди которых можно выделить:

Уменьшение минерализации и плотности костей (остеопороз), из-за чего они становятся более уязвимыми к механическому повреждению (переломам);
Замедление роста детей, рахит;
Наблюдаются заболевания зубов – кариес, пародонтит и другие;
Ощущение онемения в конечностях;
Мышечные судороги в различных частях тела, а также другие расстройства нервной системы – повышенная нервозность, беспокойство, депрессивные состояния, повышенная восприимчивость к стрессам, сонливость, нарушение умственной деятельности (слабоумие);
Приступы тахикардии (учащенное сердцебиение);
Расслоение и повышенная ломкость ногтей;
Боль в суставах (артралгия);
Повышенное артериальное давление, развитие гипертонии и даже приступов гипертонического криза;
Обильные кровопотери при месячных;
Повышенный уровень «плохого» холестерина в крови и развитие связанных с ним заболеваний – ИБС, инфаркт, инсульт;
Запоры.

Причины нехватки кальция

Основная причина нехватки кальция – несбалансированное питание (жесткие диеты, голодание, нерегулярный прием пищи и др.).

Также существуют продукты, которые препятствуют нормальному усвоению Са – говяжий жир, жир коровьего молока, пальмовое масло. Содержащиеся в этих продуктах пальмитиновая и стеариновая жирная кислота обладают связывающей Са активность, превращая его в свои производные — пальмитат и стеарат кальция. Далее, необходимый для здоровья кальций просто выводится из организма в процессе дефекации. Если питаться этими продуктами на постоянной основе, особенно с детства, у человека из-за нехватки кальция появится ряд проблем со здоровьем.

Среди других причин, которые могут вызвать дефицит кальция можно выделить – курение, алкоголь, недостаток витамина Д, повышенное употребление кофе и других кофеинсодержащих продуктов, дисбактериозы, беременность, период кормления грудью и менопауза, различные заболевания щитовидной и мочевыделительной системы.

Химические свойства[править | править код]

Кальций — типичный щёлочноземельный металл. Химическая активность кальция высока, но ниже, чем у более тяжёлых щёлочноземельных металлов. Он легко взаимодействует с кислородом, углекислым газом и влагой воздуха, из-за чего поверхность металлического кальция обычно тускло-серая, поэтому в лаборатории кальций обычно хранят, как и другие щёлочноземельные металлы, в плотно закрытой банке под слоем керосина или жидкого парафина.

В ряду стандартных потенциалов кальций расположен слева от водорода. Стандартный электродный потенциал пары Ca2+/Ca −2,84 В, так что кальций активно реагирует с водой, но без воспламенения:

Ca+2H2O→Ca(OH)2+H2↑{\displaystyle {\mathsf {Ca+2H_{2}O\rightarrow Ca(OH)_{2}+H_{2}\uparrow }}}

Образовавшаяся гашеная известь Ca(OH)2 разлагается (при нагревании) на оксид и воду:

Ca(OH)2→CaO+H2O↑{\displaystyle {\mathsf {Ca(OH)_{2}\rightarrow CaO+H_{2}O\uparrow }}}

С активными неметаллами (кислородом, хлором, бромом, иодом) кальций реагирует при обычных условиях:

2Ca+O2→2CaO{\displaystyle {\mathsf {2Ca+O_{2}\rightarrow 2CaO}}}

Ca+Br2→CaBr2{\displaystyle {\mathsf {Ca+Br_{2}\rightarrow CaBr_{2}}}}

Как и для всех остальных металлов, так и для кальция характерно вытеснение менее активных металлов из их солей:

Ca+FeCl2⟶CaCl2+Fe{\displaystyle {\ce {Ca + FeCl2 -> CaCl2 + Fe}}}

При нагревании на воздухе или в кислороде кальций воспламеняется и горит красным пламенем с оранжевым оттенком («кирпично-красным»). С менее активными неметаллами (водородом, бором, углеродом, кремнием, азотом, фосфором и другими) кальций вступает во взаимодействие при нагревании, например:

Ca+H2→CaH2{\displaystyle {\mathsf {Ca+H_{2}\rightarrow CaH_{2}}}}

Ca+6B→CaB6{\displaystyle {\mathsf {Ca+6B\rightarrow CaB_{6}}}}

3Ca+N2→Ca3N2{\displaystyle {\mathsf {3Ca+N_{2}\rightarrow Ca_{3}N_{2}}}}

Ca+2C→CaC2{\displaystyle {\mathsf {Ca+2C\rightarrow CaC_{2}}}}

3Ca+2P→Ca3P2{\displaystyle {\mathsf {3Ca+2P\rightarrow Ca_{3}P_{2}}}}

2Ca+Si→Ca2Si{\displaystyle {\mathsf {2Ca+Si\rightarrow Ca_{2}Si}}}

Кроме получающихся в этих реакциях фосфида кальция Ca₃P₂ и силицида кальция Ca₂Si, известны также фосфиды кальция составов СаР и СаР₅ и силициды кальция составов CaSi, Ca₃Si₄ и CaSi₂.

Протекание указанных выше реакций, как правило, сопровождается выделением большого количества теплоты. Во всех соединениях с неметаллами степень окисления кальция +2. Большинство из соединений кальция с неметаллами легко разлагается водой, например:

CaH2+2H2O→Ca(OH)2+2H2↑{\displaystyle {\mathsf {CaH_{2}+2H_{2}O\rightarrow Ca(OH)_{2}+2H_{2}\uparrow }}}

Ca3N2+6H2O→3Ca(OH)2+2NH3↑{\displaystyle {\mathsf {Ca_{3}N_{2}+6H_{2}O\rightarrow 3Ca(OH)_{2}+2NH_{3}\uparrow }}}

Ион Ca2+ бесцветен. При внесении в пламя растворимых солей кальция пламя окрашивается в кирпично-красный цвет.

Такие соли кальция, как хлорид CaCl₂, бромид CaBr₂, иодид CaI₂ и нитрат Ca(NO₃)₂, хорошо растворимы в воде. Нерастворимы в воде фторид CaF₂, карбонат CaCO₃, сульфат CaSO₄, ортофосфат Ca₃(PO₄)₂, оксалат СаС₂О₄ и некоторые другие.

Важное значение имеет то обстоятельство, что, в отличие от карбоната кальция СаСО3, кислый карбонат кальция (гидрокарбонат) Са(НСО3)2 в воде растворим. В природе это приводит к следующим процессам

Когда холодная дождевая или речная вода, насыщенная углекислым газом, проникает под землю и попадает на известняки, то наблюдается их растворение, а в тех местах, где вода, насыщенная гидрокарбонатом кальция, выходит на поверхность земли и нагревается солнечными лучами, протекает обратная реакция

CaCO3+CO2+H2O⇄Ca(HCO3)2{\displaystyle {\mathsf {CaCO_{3}+CO_{2}+H_{2}O\rightleftarrows Ca(HCO_{3})_{2}}}}

Так в природе происходит перенос больших масс веществ. В результате под землёй могут образоваться огромные карстовые полости и провалы, а в пещерах образуются красивые каменные «сосульки» — сталактиты и сталагмиты.

Наличие в воде растворенного гидрокарбоната кальция во многом определяет вре́менную жёсткость воды. Вре́менной её называют потому, что при кипячении воды гидрокарбонат разлагается, и в осадок выпадает СаСО₃. Это явление приводит, например, к тому, что в чайнике со временем образуется накипь.

Применение кальция

В чистом виде металл кальций применяют в качестве восстановителя при химических реакциях изготовления редкоземельных сплавов. Также этот элемент незаменим как раскислитель для бронзы, стали и других различных соединений. В химической промышленности он применяется при производстве бензина, позволяя удалять из топлива лишнюю серу. Из оксидов этого элемента изготавливают оболочки электрических кабелей, также из него выполняют антифрикционные материалы, которые незаменимы в радиоэлектронике и электронной промышленности.

Кальций — это биогенный элемент, необходимый для правильного протекания всех жизненных процессов в организме человека. Он присутствует в жидкостях и тканях растений и животных, поэтому играет важнейшую роль в правильной регенерации клеток. Польза и значение этого элемента для организма была установлена в начале прошлого века, а сегодня выводы ученых подтверждены многочисленными исследованиями. У человека содержание кальция достигает 2%, а у некоторых микроорганизмов — до 38%. Ученым известно лишь несколько видов простейших животных, жизнедеятельность которых может происходить без этого микроэлемента.

Большинство растений насыщаются кальцием из почвы, потребляя чистые микроэлементы с помощью специальных окислителей, выделяемых их клетками. Животные, в том числе человек, получают этот минерал с водой и пищей. Кальций необходим для образования клеточных мембран, также этот микроэлемент требуется для правильного обмена веществ. Его нехватка в организме приводит к развитию различных опасных заболеваний, вплоть до смерти человека.

Отдельные виды беспозвоночных научились запасаться кальцием, который необходим им для построения нового скелета и защитного панциря. К сожалению, у высших животных такой способности нет, поэтому им требуется постоянно получать этот микроэлемент извне, в том числе употребляя в пищу различные овощи и фрукты. Последние исследования показали, что обеспечить правильное всасывание кальция в организме человека можно лишь при наличии большого количества витамина D и других различных ферментов.

Физические свойства кальция:

400	Физические свойства
401	Плотность*	1,55 г/см3 (при 0 °C/20 °C и иных стандартных условиях, состояние вещества – твердое тело), 1,378 г/см3 (при 842 °C и иных стандартных условиях, состояние вещества – жидкость)
402	Температура плавления*	842 °C (1115 K, 1548 °F)
403	Температура кипения*	1484 °C (1757 K, 2703 °F)
404	Температура сублимации
405	Температура разложения
406	Температура самовоспламенения смеси газа с воздухом
407	Удельная теплота плавления (энтальпия плавления ΔH_пл)*	8,54 кДж/моль
408	Удельная теплота испарения (энтальпия кипения ΔH_кип)*	154,7 кДж/моль
409	Удельная теплоемкость при постоянном давлении	0,656 Дж/г·K (при 25 °C)
410	Молярная теплоёмкость*	25,929 Дж/(K·моль)
411	Молярный объём	29,9 см³/моль
412	Теплопроводность	201 Вт/(м·К) (при стандартных условиях), 201 Вт/(м·К) (при 300 K)
413	Коэффициент теплового расширения	22,3 мкм/(М·К) (при 25 °С)
414	Коэффициент температуропроводности
415	Критическая температура
416	Критическое давление
417	Критическая плотность
418	Тройная точка
419	Давление паров (мм.рт.ст.)
420	Давление паров (Па)
421	Стандартная энтальпия образования ΔH
422	Стандартная энергия Гиббса образования ΔG
423	Стандартная энтропия вещества S
424	Стандартная мольная теплоемкость C_p
425	Энтальпия диссоциации ΔH_дисс
426	Диэлектрическая проницаемость
427	Магнитный тип
428	Точка Кюри
429	Объемная магнитная восприимчивость
430	Удельная магнитная восприимчивость
431	Молярная магнитная восприимчивость
432	Электрический тип
433	Электропроводность в твердой фазе
434	Удельное электрическое сопротивление
435	Сверхпроводимость при температуре
436	Критическое магнитное поле разрушения сверхпроводимости
437	Запрещенная зона
438	Концентрация носителей заряда
439	Твёрдость по Моосу
440	Твёрдость по Бринеллю
441	Твёрдость по Виккерсу
442	Скорость звука
443	Поверхностное натяжение
444	Динамическая вязкость газов и жидкостей
445	Взрывоопасные концентрации смеси газа с воздухом, % объёмных
446	Взрывоопасные концентрации смеси газа с кислородом, % объёмных
446	Предел прочности на растяжение
447	Предел текучести
448	Предел удлинения
449	Модуль Юнга
450	Модуль сдвига
451	Объемный модуль упругости
452	Коэффициент Пуассона
453	Коэффициент преломления

Сфера использования

Каково применение кальция? Основное направление — металлургия. Он выполняет роль восстановителя при производстве меди, хрома, нержавеющей стали, урана, никеля, тория.

Для получения редко встречающихся земных элементов металлическую разновидность применяют в металлотермии, причем довольно широко.

Для раскисления стали (удаления кислорода, находящегося в расплаве) используют в составе соединения с алюминием или в качестве отдельного химического элемента.

Кроме того, металлический элемент используется как легирующая добавка, увеличивающая прочность подшипников, ответственных деталей двигателей или летательных аппаратов.

Применяется в нефтеперерабатывающей промышленности для удаления серы, служит для обезвоживания различных органических жидкостей. С его помощью в промышленности производится очистка аргона от азотистых примесей.

Не менее широко используется в медицине, воздействует на многие функции организма, в связи с чем количество элемента постоянно должно пополняться. Кроме того, способствует выводу из организма радионуклидов. Препараты глюконат кальция, хлористый кальций, гипс и другие широко применяются для лечения или профилактики различных заболеваний.

Что такое металлические и неметаллические свойства

Эти свойства зависят от способности элемента отдавать или притягивать к себе электроны

Важно запомнить одно правило, металлы – отдают электроны, а неметаллы – принимают. Соответственно металлические свойства – это способность определённого химического элемента отдавать свои электроны (с внешнего электронного облака) другому химическому элементу

Для неметаллов всё в точности наоборот. Чем легче неметалл принимает электроны, тем выше его неметаллические свойства.

Металлы никогда не примут электроны другого химического элемента. Такое характерно для следующих элементов;

натрия;
калия;
лития;
франция и так далее.

С неметаллами дела обстоят похожим образом. Фтор больше всех остальных неметаллов проявляет свои свойства, он может только притянуть к себе частицы другого элемента, но ни при каких условиях не отдаст свои. Он обладает наибольшими неметаллическими свойствами. Кислород (по своим характеристикам) идёт сразу же после фтора. Кислород может образовывать соединение с фтором, отдавая свои электроны, но у других элементов он забирает отрицательные частицы.

Список неметаллов с наиболее выраженными характеристиками:

фтор;
кислород;
азот;
хлор;
бром.

Неметаллические и металлические свойства объясняются тем, что все химические вещества стремятся завершить свой энергетический уровень. Для этого на последнем электронном уровне должно быть 8 электронов. У атома фтора на последней электронной оболочке 7 электронов, стремясь завершить ее, он притягивает ещё один электрон. У атома натрия на внешней оболочке один электрон, чтобы получить 8, ему проще отдать 1, и на последнем уровне окажется 8 отрицательно заряженных частиц.

Благородные газы не взаимодействуют с другими веществами именно из-за того, что у них завершён энергетический уровень, им не нужно ни притягивать, ни отдавать электроны.

Положение кальция в периодической системе

Характеристика кальция, как и любого другого элемента, начинается с указания его места положения в периодической системе. Ведь она дает возможность многое узнать о данном атоме:

заряд ядра;
количество электронов и протонов, нейтронов;
степень окисления, высшую и низшую;
электронную конфигурацию и прочие важные вещи.

Рассматриваемый нами элемент располагается в четвертом большом периоде второй группе, главной подгруппе и имеет порядковый номер 20. Также химическая таблица Менделеева показывает атомный вес кальция — 40,08, что является усредненным значением существующих изотопов данного атома.

Степень окисления одна, всегда постоянна, равна +2. Формула высшего оксида СаО. Латинское название элемента calcium, отсюда символ атома Са.

Нахождение в природе[править | править код]

Из-за высокой химической активности кальций в свободном виде в природе не встречается.

На долю кальция приходится 3,38 % массы земной коры (5-е место по распространенности (3-е среди металлов) после кислорода, кремния, алюминия и железа). Содержание элемента в морской воде — 400 мг/л.

Изотопыправить | править код

Кальций встречается в природе в виде смеси шести изотопов: 40Ca, 42Ca, 43Ca, 44Ca, 46Ca и 48Ca, среди которых наиболее распространённый — 40Ca — составляет 96,97 %. Ядра кальция содержат магическое число протонов: Z = 20. Изотопы 4020Ca20 и 4820Ca28 являются двумя из пяти существующих в природе дважды магических ядер.

Из шести природных изотопов кальция пять стабильны. Шестой изотоп 48Ca, самый тяжёлый из шести и весьма редкий (его изотопная распространённость равна всего 0,187 %), испытывает двойной бета-распад с периодом полураспада (4,39 ± 0,58)⋅1019 лет.

В горных породах и минералахправить | править код

Кальций, энергично мигрирующий в земной коре и накапливающийся в различных геохимических системах, образует 385 минералов (четвёртое место по числу минералов).

Большая часть кальция содержится в составе силикатов и алюмосиликатов различных горных пород (граниты, гнейсы и т. п.), особенно в полевом шпате — анортите Ca[Al₂Si₂O₈].

Кальцит

Довольно широко распространены такие минералы кальция, как кальцит CaCO₃, ангидрит CaSO₄, алебастр CaSO₄·0.5H₂O и гипс CaSO₄·2H₂O, флюорит CaF₂, апатиты Ca₅(PO₄)₃(F,Cl,OH), доломит MgCO₃·CaCO₃. Присутствием солей кальция и магния в природной воде определяется её жёсткость.

Осадочная порода, состоящая в основном из скрытокристаллического кальцита — известняк (одна из его разновидностей — мел). Под действием регионального метаморфизма известняк преобразуется в мрамор.

Миграция в земной кореправить | править код

В естественной миграции кальция существенную роль играет «карбонатное равновесие», связанное с обратимой реакцией взаимодействия карбоната кальция с водой и углекислым газом с образованием растворимого гидрокарбоната:

CaCO3+H2O+CO2⇄Ca(HCO3)2⇄Ca2++2HCO3−{\displaystyle {\mathsf {CaCO_{3}+H_{2}O+CO_{2}\rightleftarrows Ca(HCO_{3})_{2}\rightleftarrows Ca^{2+}+2HCO_{3}^{-}}}}

(равновесие смещается влево или вправо в зависимости от концентрации углекислого газа).

Огромную роль играет биогенная миграция.

В биосфереправить | править код

Соединения кальция находятся практически во всех животных и растительных тканях (). Значительное количество кальция входит в состав живых организмов. Так, гидроксиапатит Ca₅(PO₄)₃OH, или, в другой записи, 3Ca₃(PO₄)₂·Са(OH)₂ — основа костной ткани позвоночных, в том числе и человека; из карбоната кальция CaCO₃ состоят раковины и панцири многих беспозвоночных, яичная скорлупа и др. В живых тканях человека и животных 1,4—2 % Са (по массовой доле); в теле человека массой 70 кг содержание кальция — около 1,7 кг (в основном в составе межклеточного вещества костной ткани).