Karakterisering av kalcium. egenskaper hos kalcium. Kalciumformel

2024 Författare: Angel Austin | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-17 05:42

Bland alla element i det periodiska systemet finns det flera av dem, utan vilka det inte bara är möjligt att utveckla olika sjukdomar i levande organismer, utan det är i allmänhet omöjligt att leva och växa norm alt. En av dessa är kalcium.

Det är intressant att när det kommer till denna metall, som en enkel substans, har den ingen fördel för en person, inte ens skada. Men man behöver bara nämna jonerna Ca²⁺, eftersom det omedelbart finns en massa punkter som kännetecknar deras betydelse.

Position av kalcium i det periodiska systemet

Karakterisering av kalcium, precis som alla andra grundämnen, börjar med en indikation på dess position i det periodiska systemet. Det gör det trots allt möjligt att lära sig mycket om denna atom:

• kärnladdning;
• antal elektroner och protoner, neutroner;
• oxidationstillstånd, högre och lägre;
• elektronisk konfiguration och andra viktiga saker.

Grundämnet vi överväger är beläget i den fjärde stora perioden av den andra gruppen, huvudundergruppen och har serienummer 20. Dessutom visar det kemiska periodiska systemet atomvikten för kalcium - 40,08, vilket är medelvärdet värdet av de befintliga isotoper av dettaatom.

Oxidationstillståndet är ett, alltid konstant, lika med +2. Formeln för den högre oxiden CaO. Det latinska namnet för grundämnet är kalcium, därav symbolen för atomen Ca.

Karakterisering av kalcium som ett enkelt ämne

Under normala förhållanden är detta element en silvervit metall. Formeln för kalcium som ett enkelt ämne är Ca. På grund av sin höga kemiska aktivitet kan den bilda många föreningar som tillhör olika klasser.

I fast aggregationstillstånd ingår det inte i människokroppen, därför är det viktigt för industriella och tekniska behov (främst kemiska synteser).

Är en av de vanligaste metallerna sett till andelen i jordskorpan, cirka 1,5 %. Den tillhör gruppen alkaliska jordartsmetaller, eftersom den när den löses i vatten ger alkalier, men i naturen förekommer den i form av flera mineraler och s alter. Mycket kalcium (400 mg/l) ingår i havsvattnet.

Kristallgitter

Karakteristiken för kalcium förklaras av strukturen hos kristallgittret, som det kan ha två typer (eftersom det finns en alfa- och en betaform):

• kubisk ansiktscentrerad;
• volymcentrerad.

Typen av bindning i molekylen är metallisk, på gitterställena, som alla metaller, finns det atomjoner.

Att vara i naturen

Det finns flera grundläggande ämnen i naturen som innehåller detta element.

1. Havsvatten.
2. Stenar och mineraler.
3. Levande organismer (skal ochskal, benvävnad och så vidare).
4. Grundvatten i jordskorpan.

Följande typer av stenar och mineraler kan identifieras som naturliga källor till kalcium.

1. Dolomit är en blandning av kalcium- och magnesiumkarbonat.
2. Fluorit - kalciumfluorid.
3. Gipsum - CaSO₄ 2H₂O.
4. Calcite - krita, kalksten, marmor - kalciumkarbonat.
5. Alabaster - CaSO₄ 0,5H₂O.
6. Apatity.

Tot alt finns det cirka 350 olika mineraler och stenar som innehåller kalcium.

Metoder för att erhålla

Det var inte möjligt att isolera metallen i fri form under lång tid, eftersom dess kemiska aktivitet är hög, kommer du inte att hitta den i ren form i naturen. Därför var grundämnet i fråga fram till 1800-talet (1808) ett annat mysterium som det periodiska systemet bar.

Kalcium som metall kunde syntetisera den engelska kemisten Humphrey Davy. Det var han som först upptäckte egenskaperna hos växelverkan mellan smältor av fasta mineraler och s alter med elektrisk ström. Hittills är fortfarande det mest relevanta sättet att erhålla denna metall elektrolysen av dess s alter, såsom:

• en blandning av kalcium- och kaliumklorider;
• blandning av fluor och kalciumklorid.

Det är också möjligt att extrahera kalcium från dess oxid med den aluminiumtermiska metoden som är vanlig inom metallurgin.

Fysiska egenskaper

Karakterisering av kalcium i termer av fysikaliska parametrar kan beskrivas i flera punkter.

1. Det aggregerade tillståndet är fast under normala förhållanden.
2. Smältpunkt - 842 ⁰C.
3. Metalen är mjuk, kan skäras med en kniv.
4. Färg - silvervit, glänsande.
5. Den har bra ledande och termiska egenskaper.
6. När den värms upp under en längre tid förvandlas den till en vätska, sedan till ett ångtillstånd och förlorar sina metalliska egenskaper. Kokpunkt 1484 ⁰C.

De fysikaliska egenskaperna hos kalcium har en egenskap. När tryck appliceras på en metall förlorar den vid någon tidpunkt sina metalliska egenskaper och förmåga att leda elektricitet. Men med en ytterligare ökning av exponeringen återställs den igen och manifesterar sig som en supraledare, flera gånger högre än resten av elementen i dessa indikatorer.

Kemiska egenskaper

Aktiviteten hos denna metall är mycket hög. Därför finns det många interaktioner där kalcium kommer in. Reaktioner med alla icke-metaller är vanliga för honom, eftersom han som reduktionsmedel är mycket stark.

1. Reagerar under normala förhållanden lätt för att bilda motsvarande binära föreningar med: halogener, syre.
2. Vid uppvärmning: väte, kväve, kol, kisel, fosfor, bor, svavel och andra.
3. I det fria interagerar den omedelbart med koldioxid och syre, därför blir den täckt med en grå beläggning.
4. Reagerar häftigt med syror, ibland brandfarligt.

Intressanta egenskaper hos kalcium dyker upp när det kommer tillom det i sammansättningen av s alter. Så de vackra grottstalaktiter och stalagmiter som växer på taket och väggarna är inget annat än kalciumkarbonat, som över tiden bildas från vatten, koldioxid och bikarbonat under påverkan av processer inuti grundvattnet.

Med tanke på hur aktiv metallen är i sitt normala tillstånd, lagras den i laboratorier, som alkaliska. I en mörk glasbehållare, med ett tättslutet lock och under ett lager fotogen eller paraffin.

Kvalitativ reaktion på kalciumjonen är färgen på lågan i en vacker, rik tegelröd färg. Det är också möjligt att identifiera en metall i sammansättningen av föreningar genom olösliga fällningar av några av dess s alter (kalciumkarbonat, fluorid, sulfat, fosfat, silikat, sulfit).

Metallfog

Typerna av metallföreningar är följande:

• oxide;
• hydroxide;
• kalciums alter (medium, sura, basiska, dubbla, komplexa).

Kalciumoxid kallas bränd kalk. CaO används för att skapa ett byggmaterial (kalk). Om man släcker oxiden med vatten får man motsvarande hydroxid, som uppvisar alkalins egenskaper.

Olika kalciums alter, som används inom olika sektorer av ekonomin, är av stor praktisk betydelse. Vilken typ av s alter som finns har vi redan nämnt ovan. Här är exempel på typerna av dessa föreningar.

1. Mediums alter - karbonat CaCO₃, fosfat Ca₃(PO₄) ₂ och andra.
2. Acidic - hydrosulfate CaHSO₄.
3. Basic - bikarbonat(SaOH)₃PO₄.
4. Complex - [Ca (NH₃)₈] Cl_2.
5. Dubbel - 5Ca(NO₃)₂NH₄NO 3_10H2_O.

Det är i form av föreningar av denna klass som kalcium är viktigt för biologiska system, eftersom s alter är jonkällan för kroppen.

Biologisk roll

Vilken betydelse har kalcium för människokroppen? Det finns flera skäl.

1. Det är jonerna av detta element som är en del av den intercellulära substansen och vävnadsvätskan, som deltar i regleringen av excitationsmekanismerna, produktionen av hormoner och neurotransmittorer.
2. Kalcium ansamlas i benen, tandemaljen i en mängd av cirka 2,5 % av den totala kroppsvikten. Detta är ganska mycket och spelar en viktig roll för att stärka dessa strukturer, bibehålla deras styrka och stabilitet. Kroppens tillväxt utan den är omöjlig.
3. Blodpropp beror också på jonerna i fråga.
4. Den är en del av hjärtmuskeln och deltar i dess excitation och sammandragning.
5. Är deltagare i processerna för exocytos och andra intracellulära förändringar.

Om mängden kalcium som konsumeras inte räcker, utvecklas sjukdomar som:

• rickets;
• osteoporos;
• blodsjukdomar.

Dagsnormen för en vuxen är 1000 mg och för barn från 9 år 1300 mg. För att förhindra en överflöd av detta element i kroppen bör den angivna dosen inte överskridas. Annatfall kan tarmsjukdom utvecklas.

För alla andra levande varelser är kalcium inte mindre viktigt. Till exempel många ryggradslösa djur, även om de inte har ett skelett, men externa medel för att stärka dem är också formationer av denna metall. Bland dem:

• skaldjur;
• musslor och ostron;
• svampar;
• korallpolyper.

Alla bär på ryggen eller bildar i princip under livets gång något slags yttre skelett som skyddar dem från yttre påverkan och rovdjur. Dess huvudkomponent är kalciums alter.

Vertebrater, liksom människor, behöver dessa joner för normal tillväxt och utveckling och får dem från mat.

kalciumh altiga preparat

Det finns många alternativ genom vilka det är möjligt att kompensera för det saknade elementet i kroppen. Bäst av allt, naturligtvis, naturliga metoder - produkter som innehåller den önskade atomen. Men om detta av någon anledning är otillräckligt eller omöjligt, är den medicinska vägen också acceptabel.

Så, listan över livsmedel som innehåller kalcium är ungefär så här:

• mejeri- och surmjölksprodukter;
• fish;
• greens;
• spannmål (bovete, ris, fullkornsbakelser);
• några citrusfrukter (apelsiner, mandariner);
• baljväxter;
• alla nötter (särskilt mandel och valnötter).

Om du är allergisk mot vissa produkter eller om du inte kan använda dem av en annan anledning, fyll på med nivån av det önskade elementet i kroppenkalciuminnehållande preparat hjälper.

Alla är s alter av denna metall, som har förmågan att lätt absorberas av kroppen, snabbt absorberas i blodet och tarmarna. Bland dem är följande de mest populära och använda.

1. Kalciumklorid - lösning för injektion eller oral administrering till vuxna och barn. Det skiljer sig i koncentrationen av s alt i kompositionen, det används för "heta injektioner", eftersom det orsakar just en sådan känsla när det injiceras. Fruktjuiceformer finns tillgängliga för att underlätta intag.
2. Kalciumglukonat. Finns som tabletter (0,25 eller 0,5 g) och lösningar för intravenös injektion. Ofta i form av tabletter innehåller olika frukttillsatser.
3. kalciumlaktat - tillgängligt i 0,5 g tabletter