КАЛЬЦИЙ
2008-03-31 от RmB
КАЛЬЦИЙ (лат. Calcium), Ca (читается «кальций»), химический элемент с атомным номером 20, расположен в четвертом периоде в группе IIА периодической системы элементов Менделеева; атомная масса 40,08. Относится к числу щелочноземельных элементов.
Природный кальций состоит из смеси нуклидов с массовыми числами 40 (в смеси по массе 96,94 %), 44 (2,09%), 42 (0,667%), 48 (0,187%), 43 (0,135%) и 46 (0,003%). Конфигурация внешнего электронного слоя 4 s 2. Практически во всех соединениях степень окисления кальция +2 (валентность II).
Радиус нейтрального атома кальция 0,1974 нм, радиус иона Cа2+ от 0,114 нм (для координационного числа 6) до 0,148 нм (для координационного числа 12). Энергии последовательной ионизации нейтрального атома кальция равны, соответственно, 6,133, 11,872, 50,91, 67,27 и 84,5 эВ. По шкале Полинга электроотрицательность кальция около 1,0. В свободном виде кальций — серебристо-белый металл.
История открытия
Соединения кальция встречаются в природе повсеместно, поэтому человечество знакомо с ними с древнейших времен. Издавна в строительном деле находила применение известь (негашеная и гашеная), которую долгое время считали простым веществом, «землей». Однако в 1808 английский ученый Г. Дэви сумел получить из извести новый металл. Для этого Дэви подверг электролизу смесь слегка увлажненной гашеной извести с окисью ртути и выделил из образующейся на ртутном катоде амальгамы новый металл, который он назвал кальцием (от лат. calx, род. падеж calcis — известь). В России некоторое время этот металл называли «известковием».
Нахождение в природе
Кальций — один из наиболее распространенных на Земле элементов. На его долю приходится 3,38% массы земной коры (5-е место по распространенности после кислорода, кремния, алюминия и железа). Из-за высокой химической активности кальций в свободном виде в природе не встречается. Большая часть кальция содержится в составе силикатов и алюмосиликатов различных горных пород (граниты, гнейсы и т. п.). В виде осадочных пород соединения кальция представлены мелом и известняками, состоящими в основном из минерала кальцита (CaCO3). Кристаллическая форма кальцита — мрамор — встречается в природе гораздо реже.
Довольно широко распространены такие минералы кальция, как известняк СaCO3, ангидрит CaSO4 и гипс CaSO4·2H2O, флюорит CaF2, апатиты Ca5(PO4)3(F,Cl,OH), доломит MgCO3·СaCO3. Присутствием солей кальция и магния в природной воде определяется ее жесткость. Значительное количество кальция входит в состав живых организмов. Так, гидроксилапатит Ca5(PO4)3(OH), 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.
Получение
Металлический кальций получают электролизом расплава, состоящего из CaCl2 (75-80%) и KCl или из CaCl2 и CaF2, а также алюминотермическим восстановлением CaO при 1170-1200 °C:
4CaO + 2Al = CaAl2O4 + 3Ca.
Физические и химические свойства
Металл кальций существует в двух аллотропных модификациях (см. Аллотропия). До 443°C устойчив a-Ca с кубической гранецентрированной решеткой (параметр а = 0,558 нм), выше устойчив b-Ca с кубической объемно центрированной решеткой типа a-Fe (параметр a = 0,448 нм). Температура плавления кальция 839°C, температура кипения 1484°C, плотность 1,55 г/см3.
Химическая активность кальция высока, но ниже, чем всех других щелочноземельных 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 щелочноземельные металлы, в плотно закрытой банке под слоем керосина.
В ряду стандартных потенциалов кальций расположен слева от водорода. Стандартный электродный потенциал пары Ca2+/Ca0 –2,84 В, так что кальций активно реагирует с водой:
Ca + 2Н2О = Ca(ОН)2 + Н2.
С активными неметаллами (кислородом, хлором, бромом) кальций реагирует при обычных условиях:
2Са + О2= 2СаО; Са + Br2= CaBr2.
При нагревании на воздухе или в кислороде кальций воспламеняется. С менее активными неметаллами (водородом, бором, углеродом, кремнием, азотом, фосфором и другими) кальций вступает во взаимодействие при нагревании, например:
Са + Н2= СаН2 (гидрид кальция),
Ca + 6B = CaB6 (борид кальция),
3Ca + N2= Ca3N2 (нитрид кальция)
Са + 2С = СаС2 (карбид кальция)
3Са + 2Р = Са3Р2 (фосфид кальция), известны также фосфиды кальция составов СаР и СаР5;
2Ca + Si = Ca2Si (силицид кальция), известны также силициды кальция составов CaSi, Ca3Si4 и CaSi2.
Протекание указанных выше реакций, как правило, сопровождается выделением большого количества теплоты (т. е. эти реакции — экзотермические). Во всех соединениях с неметаллами степень окисления кальция +2. Большинство из соединений кальция с неметаллами легко разлагается водой, например:
СаН2 + 2Н2О = Са(ОН)2 + 2Н2,
Ca3N2 + 3Н2О = 3Са(ОН)2 + 2NН3.
Оксид кальция — типично основной. В лаборатории и технике его получают термическим разложением карбонатов:
CaCO3 = CaO + CO2.
Технический оксид кальция СаО называется негашеной известью.
Он реагирует с водой с образованием Ca(ОН)2 и выделением большого количества теплоты:
CaО + Н2О = Ca(ОН)2.
Полученный таким способом Ca(ОН)2 обычно называют гашеной известью или известковым молоком из-за того, что растворимость гидроксида кальция в воде невелика (0,02 моль/л при 20°C), и при внесении его в воду образуется белая суспензия.
При взаимодействии с кислотными оксидами CaO образует соли, например:
CaО +СО2 = СаСО3; СаО + SO3 = CaSO4.
Ион Ca2+ бесцветен. При внесении в пламя 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, средний ортофосфат Ca3(PO4)2, оксалат СаС2О4 и некоторые другие.
Важное значение имеет то обстоятельство, что в отличие от среднего 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:
СаСО3 + СО2+ Н2О = Са(НСО3)2.
В тех же местах, где вода, насыщенная гидрокарбонатом кальция, выходит на поверхность земли и нагревается солнечными лучами, протекает обратная реакция:
Са(НСО3)2 = СаСО3 + СО2+ Н2О.
Так в природе происходит перенос больших масс веществ. В результате под землей могут образоваться огромные провалы (см. Карст), а в пещерах образуются красивые каменные «сосульки» — сталактиты и сталагмиты.
Наличие в воде растворенного гидрокарбоната кальция во многом определяет временную жесткость воды. Временной ее 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 и его соединений
Металлический кальций применяют для металлотермического получения урана, тория, титана, циркония, цезия и рубидия.
Природные соединения кальция широко используют в производстве вяжущих материалов (цемент, гипс, известь и др.). Связывающее действие гашеной извести основано на том, что с течением времени гидроксид кальция реагирует с углекислым газом воздуха. В результате протекающей реакции образуются игольчатые кристаллы кальцита СаСОз, которые прорастают в расположенные рядом камни, кирпичи, другие строительные материалы и как бы сваривают их в единое целое. Кристаллический карбонат кальция — мрамор — прекрасный отделочный материал. Мел используют для побелки. Большие количества известняка расходуются при производстве чугуна, так как позволяют перевести тугоплавкие примеси железной руды (например, кварц SiO2) в сравнительно легкоплавкие шлаки.
В качестве дезинфицирующего средства очень эффективна хлорная известь — «хлорка» Ca(OCl)Cl — смешанный хлорид и гипохлорид кальция, обладающий высокой окислительной способностью.
Широко применяется и сульфат кальция, существующий как в виде безводного соединения, так и в виде кристаллогидратов — так называемого «полуводного» сульфата — алебастра CaSO4·0,5H2O и двухводного сульфата — гипса CaSO4·2H2O. Гипс широко используют в строительстве, в скульптуре, для изготовления лепнины и различных художественных изделий. Применяют гипс и в медицине для фиксации костей при переломах.
Хлорид кальция CaCl2 используют наряду с поваренной солью для борьбы с оледенением дорожных покрытий. Фторид кальция СаF2 — прекрасный оптический материал.
Кальций в организме
Кальций — биогенный элемент, постоянно присутствующий в тканях растений и животных. Важный компонент минерального обмена животных и человека и минерального питания растений, кальций выполняет в организме разнообразные функции. В составе апатита, а также сульфата и карбоната кальций образует минеральный компонент костной ткани. В организме человека массой 70 кг содержится около 1 кг кальция. Кальций участвует в работе ионных каналов, осуществляющих транспорт веществ через биологические мембраны, в передаче нервного импульса, в процессах свертывания крови и оплодотворения. Регулируют обмен кальция в организме кальциферолы (витамин D). Недостаток или избыток кальция приводит к различным заболеваниям — рахиту, кальцинозу и др. Поэтому пища человека должна в нужных количествах содержать соединения кальция (800-1500 мг кальция в сутки). Содержание кальция высоко в молочных продуктах (таких, как творог, сыр, молоко), в некоторых овощах и других продуктах питания. Препараты кальция широко используются в медицине.
Энциклопедия «Кирилл и Мефодий»
Internetoff.com - находят по следующим фразам
Опубликовано Понедельник, 31-03-2008 в 8:42 в рубрики Наука и технологии. Вы можете оставить отслеживать комментарии к записи при помощи RSS 2.0 ленты. Вы можете оставить комментарий, или трекбек с Вашего сайта.
2008-07-09 в 8:42
[…] кальция хлорид производства творога […]
2008-07-16 в 14:31
[…] кальции хлорид производства творога […]
2008-07-17 в 22:49
[…] недостаток углекислый кальций в организме человека […]
2008-07-21 в 13:58
[…] сульфат кальция […]
2008-07-27 в 10:51
[…] кальций растворимость […]
2008-09-01 в 16:05
[…] существует ли CaCl2 в природе? […]
2008-09-03 в 22:46
[…] Содержание неметаллов в продуктах питания […]
2008-09-19 в 13:25
[…] реакция разложения карбоната кальция […]
2008-09-21 в 8:23
[…] Все реакции получения карбоната кальция […]
2008-09-22 в 18:17
[…] К чему приводит избыток кальция в организме растений? […]
2008-09-23 в 0:54
[…] хлорид кальция получение […]
2008-09-23 в 17:52
[…] история открытия кальция […]
2008-09-24 в 2:26
[…] бромид извести […]
2008-09-24 в 16:34
[…] ВАЛЕНТНОСТЬ КАЛЬЦИЯ В CaSO4 […]
2008-09-29 в 7:40
[…] "способы получения и химические свойства CaCl2" […]
2008-10-01 в 21:20
[…] валентность кальция […]
2008-10-03 в 14:19
[…] кальций химическая энциклопедия электроотрицательно
2008-10-04 в 11:56
[…] реакция разложения Ca(NO3)2 […]
2008-10-05 в 21:59
[…] взаимодействует ли оксид кальция с углекислым газом […]
2008-10-06 в 9:05
[…] производство металлического кальция в СССР […]
2008-10-06 в 18:54
[…] Реакции на хлорид кальция […]
2008-10-09 в 8:49
[…] кристаллы с кальцием температура плавления […]
2008-10-09 в 19:07
[…] хлорид кальция творог […]
2008-10-11 в 14:06
[…] получение гидрокарбоната кальция […]
2008-10-12 в 13:33
[…] из карбоната кальция получить карбид кальция […]
2008-10-12 в 19:11
[…] растворимость извести […]
2008-10-14 в 10:54
[…] легкоплавкие шлаки […]
2008-10-16 в 19:06
[…] кальций температуру плавления […]
2008-10-20 в 18:56
[…] электролиз cacl2 […]
2008-10-20 в 19:01
[…] Все о Кальции химия […]
2008-10-21 в 0:28
[…] карбоната кальция ca co2 […]
2008-10-21 в 19:10
[…] Карбонат кальция реакция с кислородом […]
2008-10-22 в 17:23
[…] всё про кальцый […]
2008-10-25 в 12:44
[…] могут ли взаимодействовать гидрокарбонат кальция и ги… […]
2008-10-25 в 20:21
[…] Кальция: история открытия элемента […]
2008-10-25 в 23:30
[…] Растворимость природных соединений кальция […]
2008-10-26 в 11:06
[…] химия термическое разложение карбоната кальция […]
2008-10-27 в 19:19
[…] разложение карбоната кальция при нагревании […]
2008-10-28 в 12:23
[…] карбонат кальция получени из оксида кальция […]
2008-10-28 в 21:59
[…] получение карбида из карбоната […]
2008-10-28 в 22:06
[…] получение карбида из карбоната […]
2008-10-29 в 13:10
[…] термическое разложение гидрокарбоната кальция […]
2008-10-29 в 14:41
[…] взаимодействие кальций с кислородом […]
2008-10-29 в 16:04
[…] атом кальция […]
2008-10-29 в 18:16
[…] разложение оксида кальция […]
2008-10-30 в 11:46
[…] история кальция […]
2008-10-31 в 10:50
[…] кристаллический радиус иона кальция […]
2008-10-31 в 15:27
[…] открытие кальция […]
2008-11-01 в 19:17
[…] Ca(OH)2 температура разложения […]
2008-11-09 в 3:35
[…] Термическое разложение Ca(no3)2 […]
2008-11-09 в 12:04
[…] получение хлорида кальция из карбоната кальция […]
2008-11-09 в 12:17
[…] получение хлорида кальция из карбоната кальция […]
2008-11-09 в 16:25
[…] получение фосфида кальция […]
2008-11-09 в 22:37
[…] химия неметаллов(СаСО3) […]
2008-11-10 в 13:30
[…] нитрид кальция […]
2008-11-11 в 12:56
[…] недостаток и избыток кальция […]
2008-11-11 в 20:59
[…] соль CaBr2 […]
2008-11-12 в 0:27
[…] избыток кальция в организме […]
2008-11-12 в 1:27
[…] избыток кальция в организме […]
2008-11-12 в 16:24
[…] температура плавления мрамор […]
2008-11-12 в 20:42
[…] соединения кальция с кислородом […]
2008-11-12 в 21:00
[…] применение кальции […]
2008-11-13 в 2:17
[…] Cacl2 Свойства […]
2008-11-13 в 15:51
[…] Все о кальции […]
2008-11-14 в 15:22
[…] кальций .кальций в медицине […]
2008-11-15 в 18:19
[…] получение карбида кальция из карбоната кальция […]
2008-11-16 в 14:10
[…] нахождение в природе негашеной извести […]
2008-11-17 в 19:20
[…] хлорид кальция химические реакции […]
2008-11-17 в 22:08
[…] степень окисления кальция […]
2008-11-18 в 19:28
[…] оксид кальция с водой […]
2008-11-18 в 20:43
[…] кальций в организме человека […]
2008-11-18 в 20:48
[…] творог кальций хлорид […]
2008-11-18 в 23:12
[…] Схема химической реакции действия кальция в организме […]
2008-11-19 в 16:54
[…] производители карбоната кальция в России […]
2008-11-19 в 19:12
[…] избыток кальция в организме […]
2008-11-20 в 0:52
[…] Получение Ca3(PO4)2 из Ca(OH)2 […]
2008-11-20 в 19:06
[…] кальция гидрокарбонат […]
2008-11-20 в 20:40
[…] валентности титана и цезия […]
2008-11-21 в 9:29
[…] взаимодействие углекислого газа и хлорида кальция […]
2008-11-22 в 2:44
[…] творог кальций […]
2008-11-22 в 15:34
[…] кальцій хімія […]
2008-11-23 в 12:21
[…] получение карбоната калия реакция […]
2008-11-23 в 17:26
[…] производство сульфата кальция […]
2008-11-23 в 19:49
[…] природное соединение кристаллогидрата кальция называ… […]
2008-11-24 в 10:57
[…] бром биологическая функция история открытия […]
2008-11-24 в 14:57
[…] растворимость флюорита […]
2008-11-25 в 8:26
[…] Кальцый и фосфор в организме […]
2008-11-25 в 10:40
[…] Недостаток солей кальция в организме человека […]
2008-11-26 в 12:09
[…] все о кальцие,его свойства […]
2008-11-26 в 19:42
[…] избыток кальция в организме […]
2008-11-26 в 19:57
[…] карбонат кальция реакция с кислородом […]
2008-11-27 в 0:52
[…] разложение гидрокарбоната калия […]
2008-11-27 в 0:57
[…] Как получить карбид кальция […]
2008-11-27 в 1:02
[…] Как получить карбид кальция […]
2008-11-27 в 9:43
[…] нахождение в природе негашеную известь […]
2008-11-27 в 11:32
[…] хлорид кальция свойства […]
2008-11-27 в 14:04
[…] нахождение в природе негашеной извести […]
2008-11-27 в 20:13
[…] химические свойства гидрокарбоната кальция […]
2008-11-28 в 0:49
[…] кальций оксид взаимодействии с водой […]
2008-11-28 в 13:15
[…] Всем Ca?Из химии? […]
2008-11-28 в 14:56
[…] кальцый […]
2008-11-28 в 21:05
[…] что такое хлорид кальция и его применение в строительс… […]
2008-11-28 в 21:22
[…] взаимодействие Гидрида калия с солями […]
2008-11-28 в 23:12
[…] взаимодействие СаСО3 с металлами […]
2008-11-29 в 15:44
[…] Электролиз CaCl2 […]
2008-11-29 в 17:09
[…] История открытия Элементов IIА группы […]
2008-11-30 в 0:02
[…] кальцый хлорид […]
2008-11-30 в 14:37
[…] негашёная известь в природе […]
2008-11-30 в 20:31
[…] все самое интересное о кальции […]
2008-11-30 в 21:55
[…] Нахождения кальция в природе […]
2008-11-30 в 22:17
[…] получение оксида кальция […]
2008-11-30 в 22:34
[…] оксид кальция из сульфата кальция […]
2008-12-01 в 17:18
[…] Степень окисления калия […]
2008-12-01 в 18:56
[…] открытие кальция […]
2008-12-01 в 19:47
[…] из сульфата кальция оксид кальция […]
2008-12-01 в 20:03
[…] карбонат кальция карбид […]
2008-12-01 в 21:39
[…] оксид кальція і карбонат кальцію […]
2008-12-02 в 14:40
[…] нахождение в природе негашеная известь […]
2008-12-02 в 15:27
[…] реакция: карбонат кальция => оксид кальция […]
2008-12-02 в 22:13
[…] мрамор и его основные реакции […]
2008-12-03 в 15:31
[…] получение карбида кальция […]
2008-12-03 в 21:11
[…] кальция гидрокарбонат, свойства […]
2008-12-03 в 22:34
[…] Реакция для получения карбоната кальция […]
2008-12-03 в 23:59
[…] при взаимодействии оксида кальция и алюминия получает… […]
2008-12-04 в 16:17
[…] хлорид кальция теплота кипения […]
2008-12-04 в 17:52
[…] кальций в природе […]
2008-12-04 в 19:09
[…] Взаимодействие с кальцием […]
2008-12-04 в 22:23
[…] все реакции с водой […]
2008-12-04 в 22:43
[…] Из Ca(OH)2 получить CaCl2 […]
2008-12-07 в 12:43
[…] карбонат кальция+термическое […]
2008-12-07 в 12:44
[…] термическое разложение карбоната кальция […]
2008-12-07 в 17:29
[…] сульфат калия растворимость в воде […]
2008-12-07 в 19:33
[…] Свойства CaSO4 […]
2008-12-07 в 19:51
[…] оксид кальция+карбид кальция […]
2008-12-07 в 21:19
[…] все про кальцый […]
2008-12-07 в 21:27
[…] кальций у живых организмов […]
2008-12-07 в 22:20
[…] химические свойства кальция […]
2008-12-07 в 22:28
[…] получение нитрида кальция […]
2008-12-08 в 6:45
[…] из кальция получить оксид кальция […]
2008-12-08 в 7:23
[…] из нитрата кальция получить сульфат кальция […]
2008-12-08 в 9:34
[…] как получить карбид кальция […]
2008-12-08 в 15:07
[…] термическое разложение карбоната кальция […]
2008-12-09 в 2:48
[…] Основные способы получения кальция […]
2008-12-09 в 15:32
[…] растворимость оксида кальция […]
2008-12-09 в 18:50
[…] творог из кальция хлорида […]
2008-12-09 в 20:03
[…] реакции кальция в организме […]
2008-12-09 в 22:33
[…] Карбонат кальцію […]
2008-12-09 в 22:52
[…] химические свойства карбида кальция […]
2008-12-10 в 16:19
[…] ОКСИД КАЛЬЦІЮ […]
2008-12-10 в 16:26
[…] горные породы, состоящие из карбонатов и сульфатов кал… […]
2008-12-10 в 16:35
[…] Соединения кальция […]
2008-12-10 в 17:47
[…] степень окисления кальция […]
2008-12-10 в 18:35
[…] нахождение временной жесткости воды […]
2008-12-11 в 10:06
[…] производитель карбид кальция […]
2008-12-11 в 10:45
[…] взаимодействие карбоната кальция и кислорода […]
2008-12-11 в 17:02
[…] CaO химические свойства […]
2008-12-11 в 18:50
[…] валентность кальция […]
2008-12-11 в 22:50
[…] получение карбида кальция из карбоната кальция […]
2008-12-12 в 0:09
[…] получения металлического кальция […]
2008-12-12 в 0:11
[…] caso4 соль […]
2008-12-12 в 15:23
[…] карбонат кальция история […]
2008-12-12 в 15:36
[…] карбонат кальция история […]
2008-12-12 в 21:48
[…] степень окисления калия […]
2008-12-14 в 11:55
[…] производство карбоната кальция […]
2008-12-14 в 14:23
[…] физические свойства негашёной извести […]
2008-12-14 в 16:32
[…] углекислый газ. нахождение в природе […]
2008-12-14 в 20:50
[…] гидрокарбонат кальция кипячение […]
2008-12-14 в 21:17
[…] открытие химических элементов IIА группы […]
2008-12-14 в 21:29
[…] карбонат кальция реакции […]
2008-12-15 в 21:22
[…] кальций карбид кальций карбонат […]
2008-12-16 в 0:19
[…] разложение карбонатов […]
2008-12-16 в 1:15
[…] кальцый […]
2008-12-16 в 10:13
[…] 5% хлорида кальция температура кипения […]
2008-12-16 в 14:29
[…] Углекислый газ и его химические свойства […]
2008-12-19 в 11:19
[…] гидрокарбонат кальция+вода […]
2008-12-24 в 16:55
[…] Какие соединения называются гашеной и негашеной извес… […]
2008-12-27 в 11:40
[…] кальций в организме человека […]
2009-02-05 в 16:47
[…] кальций в организме человека […]
2009-02-18 в 12:18
[…] отличие мела от кальцита […]
2009-03-03 в 10:19
[…] негашёная известь москва питер […]
2009-05-02 в 9:11
[…] Химия Физического свойства Ca […]
2009-05-04 в 16:01
[…] “получение карбида кальция” […]
2009-05-12 в 14:36
[…] кальций реакции […]
2009-06-14 в 15:02
[…] способ получения углекислого газа с карбоната кальция… […]
2009-10-07 в 13:12
[…] Кристаллогидраты карбоната кальция […]
2009-10-26 в 12:45
[…] Получение+карбида+кальция+из+карбоната+кальция […]
2010-02-01 в 9:51
[…] 8 способов получения Ca3(PO4)2 […]
2010-02-12 в 15:10
[…] кальций- химический элемент […]
2010-03-10 в 12:23
[…] Разложение карбоната кальция […]
2010-03-11 в 14:42
[…] Температура плавления известняка […]