El hombre conoce el calcio desde la antigüedad en forma de compuestos alcalinos como la tiza o la piedra caliza. Este elemento se obtuvo en forma pura a principios del siglo XIX. Luego se comprobó que, por sus propiedades básicas, el calcio pertenece a los metales alcalinos.

El calcio desempeña un papel biológico importante: es el principal macroelemento constituyente del esqueleto (incluido el externo) en la mayoría de las especies del planeta, forma parte de las hormonas y es un regulador de las interacciones neuronales y musculares. El calcio químicamente puro se utiliza en diversas reacciones, en metalurgia y en muchas otras industrias.

características generales

El calcio es uno de los representantes típicos de la familia de los activos. Metales alcalinos. En su forma pura en textura y apariencia Se parece al hierro, con un brillo menos pronunciado. Frágil, se rompe con formación de gránulos cristalinos heterogéneos. El calcio es más conocido en forma de sus compuestos (tiza, piedra caliza, sílice y otros), donde tiene el aspecto de una sustancia blanquecina que se desmorona.

No se encuentra en forma pura debido a su alta reactividad. Parte de la mayoría de los minerales, incluidos valor más alto Poseen mármol, granito, alabastro y algunas otras rocas valiosas.

Propiedades físicas y químicas básicas.

Pertenece al segundo grupo de la tabla periódica de elementos y presenta propiedades físicas similares a las de otros representantes del grupo alcalino:

  • Densidad relativamente baja (1,6 g/cm3);
  • El límite de temperatura de fusión es 840 0 C en condiciones normales;
  • La conductividad térmica promedio es generalmente notablemente más baja que la de la mayoría de los metales;

En general, la física del calcio no presenta mucha sorpresa. Al poseer una red cristalina típica, este elemento tiene una resistencia bastante baja y una ductilidad casi nula, se desmorona y se rompe fácilmente con la formación de un patrón cristalino característico en el límite de la fractura.

Sin embargo, estudios recientes han mostrado resultados muy interesantes. Se ha establecido que a tasas elevadas presión atmosférica, las propiedades físicas del elemento comienzan a cambiar. Aparecen propiedades semiconductoras que son absolutamente inusuales para cualquier metal. La presión extrema conduce a la aparición de propiedades superconductoras del calcio. Estos estudios tienen implicaciones de gran alcance, pero hasta ahora las aplicaciones del calcio se limitan a sus propiedades convencionales.

En sus propiedades químicas, el calcio no destaca en absoluto y es un metal alcalinotérreo típico:

  • Alta reactividad;
  • Interacción voluntaria con la atmósfera y formación de una película opaca característica en la superficie del elemento;
  • Interactúa activamente con el agua, pero, a diferencia de elementos como el sodio, no se produce una reacción exotérmica explosiva;
  • Reacciona con todos los no metales activos, incluidos el yodo y el bromo;

A diferencia de los metales alcalinos más activos, el calcio requiere un catalizador o calor fuerte para reaccionar con metales y elementos relativamente inertes (por ejemplo, carbono). El calcio se almacena en recipientes de vidrio herméticamente cerrados para evitar reacciones espontáneas.

El calcio es una de las cinco sustancias más comunes en el planeta, solo superada por el oxígeno, el silicio y el aluminio con el hierro. Además, en la naturaleza este elemento se encuentra principalmente en forma de minerales sólidos o granulados. El compuesto de calcio más conocido es la piedra caliza. El calcio también forma una amplia gama de minerales diferentes, desde el granito y el mármol antes mencionados hasta las menos comunes baritina y largueros. Según estimaciones aproximadas de los investigadores, el contenido de calcio en equivalente puro es de aproximadamente el 3,4% en peso.

Aplicaciones industriales

En el ámbito industrial, el calcio forma parte del grupo de materiales más demandados con fines metalúrgicos. Con su ayuda se obtienen metales purificados, incluidos uranio y torio, así como algunos elementos de tierras raras. Agregar calcio al acero fundido ayuda a unir y eliminar el oxígeno libre, lo que mejora las propiedades estructurales de la aleación metálica. El calcio también se utiliza como elemento electrolítico en pilas y acumuladores.

Electronegatividad 1,00 (escala Pauling) Potencial de electrodo −2,76 Estados de oxidación 2 Energía de ionización
(primer electrón) 589,4 (6,11) kJ/mol (eV) Propiedades termodinámicas de una sustancia simple. Densidad (en condiciones normales) 1,55 g/cm³ Temperatura de fusión 1112 mil; 838,85 ºC temperatura de ebullición 1757 mil; 1483,85 ºC Ud. calor de fusión 9,20 kJ/mol Ud. calor de vaporización 153,6 kJ/mol Capacidad calorífica molar 25,9 J/(Kmol) Volumen molar 29,9 cm³/mol Red cristalina de una sustancia simple. estructura reticular cúbico centrado en las caras Parámetros de red 5,580 Temperatura de Debye 230 Otras características Conductividad térmica (300 K) (201) W/(m·K) número CAS 7440-70-2 Espectro de emisión

Historia y origen del nombre.

El nombre del elemento proviene del lat. calx (en caso genitivo calcis) - “cal”, “piedra blanda”. Fue propuesto por el químico inglés Humphry Davy, quien aisló el calcio metal mediante el método electrolítico en 1808. Davy sometió una mezcla de cal apagada húmeda a electrólisis sobre una placa de platino, que servía como ánodo. El cátodo era un alambre de platino sumergido en líquido. Como resultado de la electrólisis se obtuvo amalgama de calcio. Después de destilar mercurio, Davy obtuvo un metal llamado calcio.

Isótopos

El calcio se presenta en la naturaleza como una mezcla de seis isótopos: 40 Ca, 42 Ca, 43 Ca, 44 Ca, 46 Ca y 48 Ca, entre los cuales el más común, el 40 Ca, tiene un 96,97%. Los núcleos de calcio contienen una cantidad mágica de protones: z= 20 . Isótopos 40
20Ca20
Y 48
20Ca28
son dos de los cinco núcleos doblemente mágicos existentes en la naturaleza.

De los seis isótopos naturales del calcio, cinco son estables. El sexto isótopo 48 Ca, el más pesado de los seis y muy raro (su abundancia isotópica es sólo del 0,187%), sufre una doble desintegración beta con una vida media de (4,39 ± 0,58)⋅10 19 años.

En rocas y minerales

Calcio, migrando vigorosamente hacia la corteza terrestre y acumulándose en varios sistemas geoquímicos, forma 385 minerales (cuarto lugar en número de minerales).

La mayor parte del calcio está contenido en silicatos y aluminosilicatos de diversas rocas (granitos, gneises, etc.), especialmente en feldespato - anortita Ca.

Minerales de calcio como calcita CaCO 3 , anhidrita CaSO 4 , alabastro CaSO 4 ·0,5H 2 O y yeso CaSO 4 ·2H 2 O, fluorita CaF 2 , apatitas Ca 5 (PO 4) 3 (F,Cl, OH), dolomita MgCO3 ·CaCO3 . La presencia de sales de calcio y magnesio en agua natural se determina su dureza.

Una roca sedimentaria formada principalmente por calcita criptocristalina es la piedra caliza (una de sus variedades es la tiza). El metamorfismo regional transforma la piedra caliza en mármol.

Migración en la corteza terrestre.

En la migración natural del calcio, un papel importante lo desempeña el “equilibrio de carbonato”, asociado a la reacción reversible de la interacción del carbonato de calcio con agua y dióxido de carbono con la formación de bicarbonato soluble:

C a C O 3 + H 2 O + C O 2 ⇄ C a (H C O 3) 2 ⇄ C a 2 + + 2 H C O 3 − (\displaystyle (\mathsf (CaCO_(3)+H_(2)O+CO_(2 )\rightleftarrows Ca(HCO_(3))_(2)\rightleftarrows Ca^(2+)+2HCO_(3)^(-))))

(el equilibrio se desplaza hacia la izquierda o hacia la derecha dependiendo de la concentración de dióxido de carbono).

La migración biogénica juega un papel muy importante.

en la biosfera

Los compuestos de calcio se encuentran en casi todos los tejidos animales y vegetales (ver más abajo). Una cantidad significativa de calcio se encuentra en los organismos vivos. Así, la hidroxiapatita Ca 5 (PO 4) 3 OH, o, en otra entrada, 3Ca 3 (PO 4) 2·Ca(OH) 2, es la base del tejido óseo de los vertebrados, incluido el humano; Las cáscaras y cáscaras de muchos invertebrados, cáscaras de huevos, etc. están hechas de carbonato de calcio CaCO 3. En los tejidos vivos de humanos y animales hay 1,4-2% de Ca (en fracción de masa); en un cuerpo humano que pesa 70 kg, el contenido de calcio es de aproximadamente 1,7 kg (principalmente en la sustancia intercelular del tejido óseo).

Recibo

El calcio metálico libre se obtiene por electrólisis de una masa fundida compuesta de CaCl 2 (75-80%) y KCl o de CaCl 2 y CaF 2, así como por reducción aluminotérmica de CaO a 1170-1200 °C. 4 C a O + 2 A l → C a A l 2 O 4 + 3 C a (\displaystyle (\mathsf (4CaO+2Al\rightarrow CaAl_(2)O_(4)+3Ca)))

Propiedades físicas

El calcio metálico existe en dos modificaciones alotrópicas. Estable hasta 443 °C α-Ca con una red cúbica centrada en las caras (parámetro A= 0,558 nm), mas estable β-Ca con tipo retículo cúbico centrado en el cuerpo α-Fe(parámetro a= 0,448 nm). Entalpía estándar Δ H 0 (\displaystyle \Delta H^(0)) transición α → β es 0,93 kJ/mol.

Con un aumento gradual de la presión, comienza a exhibir las propiedades de un semiconductor, pero no se convierte en un semiconductor en el pleno sentido de la palabra (tampoco ya es un metal). Con un aumento adicional de presión, vuelve al estado metálico y comienza a exhibir propiedades superconductoras (la temperatura de superconductividad es seis veces mayor que la del mercurio y supera con creces a todos los demás elementos en conductividad). Comportamiento único El calcio es similar en muchos aspectos al estroncio (es decir, tiene paralelos en tabla periódica son salvos).

Propiedades químicas

En la serie de potenciales estándar, el calcio se encuentra a la izquierda del hidrógeno. El potencial de electrodo estándar del par Ca 2+ /Ca 0 es −2,84 V, de modo que el calcio reacciona activamente con el agua, pero sin ignición:

C a + 2 H 2 O → C a (OH) 2 + H 2 . (\displaystyle (\mathsf (Ca+2H_(2)O\rightarrow Ca(OH)_(2)+H_(2)\uparrow .)))

La presencia de bicarbonato de calcio disuelto en el agua determina en gran medida la dureza temporal del agua. Se llama temporal porque cuando el agua hierve, el bicarbonato se descompone y precipita el CaCO 3. Este fenómeno provoca, por ejemplo, que con el tiempo se formen incrustaciones en el hervidor.

Solicitud

El principal uso del calcio metálico es como agente reductor en la producción de metales, especialmente níquel, cobre y acero inoxidable. El calcio y su hidruro también se utilizan para producir metales difíciles de reducir como el cromo, el torio y el uranio. Las aleaciones de calcio y plomo se utilizan en algunos tipos de baterías y en la producción de rodamientos. Los gránulos de calcio también se utilizan para eliminar los restos de aire de los aparatos de vacío. El calcio metálico puro se utiliza ampliamente en metalotermia para la producción de elementos de tierras raras.

El calcio se utiliza mucho en metalurgia para la desoxidación del acero, junto con el aluminio o en combinación con él. El procesamiento fuera del horno con alambres que contienen calcio requiere posición de liderazgo Debido a la influencia multifactorial del calcio en el estado físico y químico de la masa fundida, la macro y microestructura del metal, la calidad y propiedades de los productos metálicos, es una parte integral de la tecnología de producción de acero. En la metalurgia moderna, se utiliza alambre de inyección para introducir calcio en la masa fundida, que es calcio (a veces silicocalcio o aluminocalcio) en forma de polvo o metal prensado en una funda de acero. Junto con la desoxidación (eliminación del oxígeno disuelto en el acero), el uso de calcio permite obtener inclusiones no metálicas que son favorables en naturaleza, composición y forma y que no se destruyen durante operaciones tecnológicas posteriores.

El isótopo 48 Ca es uno de los materiales eficaces y comúnmente utilizados para la producción de elementos superpesados ​​y el descubrimiento de nuevos elementos de la tabla periódica. Esto se debe a que el calcio-48 es un núcleo doblemente mágico, por lo que su estabilidad le permite ser suficientemente rico en neutrones para un núcleo ligero; la síntesis de núcleos superpesados ​​requiere un exceso de neutrones.

papel biológico

La concentración de calcio en la sangre, debido a su importancia para una gran cantidad de procesos vitales, está regulada con precisión, y cuando nutrición apropiada y no se produce un consumo adecuado de productos lácteos bajos en grasas ni deficiencia de vitamina D. La deficiencia prolongada de calcio y/o vitamina D en la dieta aumenta el riesgo de osteoporosis y, en la infancia, causa raquitismo.

Notas

  1. Dureza Brinell 200-300 MPa
  2. Michael E. Wieser, Norman Holden, Tyler B. Coplen, John K. Böhlke, Michael Berglund, Willi A. Brand, Paul De Bièvre, Manfred Gröning, Robert D. Loss, Juris Meija, Takafumi Hirata, Thomas Prohaska, Ronny Schoenberg, Glenda O'Connor, Thomas Walczyk, Shige Yoneda, Xiang-Kun Zhu. Pesos atómicos de los elementos 2011 (Informe Técnico IUPAC) // Química Pura y Aplicada. - 2013. - vol. 85, núm. 5 . - págs. 1047-1078. - DOI:10.1351/PAC-REP-13-03-02.
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El calcio es un elemento químico del grupo II con número atómico 20 en la tabla periódica, designado por el símbolo Ca (lat. Calcio). El calcio es un metal alcalinotérreo blando de color gris plateado.

Elemento 20 de la tabla periódica El nombre del elemento proviene del lat. calx (en el caso genitivo calcis) - "cal", "piedra blanda". Fue propuesto por el químico inglés Humphry Davy, quien aisló el calcio metal en 1808.
Los compuestos de calcio: piedra caliza, mármol, yeso (así como cal, un producto de la calcinación de la piedra caliza) se utilizan en la construcción desde hace varios miles de años.
El calcio es uno de los elementos más comunes en la Tierra. Los compuestos de calcio se encuentran en casi todos los tejidos animales y vegetales. Representa el 3,38% de la masa de la corteza terrestre (el quinto más abundante después del oxígeno, el silicio, el aluminio y el hierro).

Encontrar calcio en la naturaleza

Debido a su alta actividad química, el calcio no se encuentra en forma libre en la naturaleza.
El calcio representa el 3,38% de la masa de la corteza terrestre (el quinto más abundante después del oxígeno, el silicio, el aluminio y el hierro). Contenido del elemento en agua de mar- 400 mg/l.

Isótopos

El calcio se presenta en la naturaleza como una mezcla de seis isótopos: 40Ca, 42Ca, 43Ca, 44Ca, 46Ca y 48Ca, de los cuales el más común, el 40Ca, representa el 96,97%. Los núcleos de calcio contienen número mágico protones: Z = 20. Isótopos
40
20
Ca20 y
48
20
Ca28 son dos de los cinco núcleos que existen en la naturaleza con el doble de número mágico.
De los seis isótopos naturales del calcio, cinco son estables. El sexto isótopo, el 48Ca, el más pesado de los seis y muy raro (su abundancia isotópica es sólo del 0,187%), sufre una doble desintegración beta con una vida media de 1,6 · 1017 años.

En rocas y minerales

La mayor parte del calcio está contenido en silicatos y aluminosilicatos de diversas rocas (granitos, gneises, etc.), especialmente en feldespato - anortita de Ca.
En forma de rocas sedimentarias, los compuestos de calcio están representados por cretas y calizas, compuestas principalmente por el mineral calcita (CaCO3). La forma cristalina de calcita, el mármol, es mucho menos común en la naturaleza.
Los minerales de calcio como la calcita CaCO3, la anhidrita CaSO4, el alabastro CaSO4 · 0,5H2O y el yeso CaSO4 · 2H2O, la fluorita CaF2, la apatita Ca5(PO4)3(F,Cl,OH) y la dolomita MgCO3 CaCO3 están bastante extendidos. La presencia de sales de calcio y magnesio en el agua natural determina su dureza.
El calcio, que migra vigorosamente en la corteza terrestre y se acumula en varios sistemas geoquímicos, forma 385 minerales (el cuarto mayor número de minerales).

Papel biológico del calcio.

El calcio es un macronutriente común en el cuerpo de plantas, animales y humanos. En los seres humanos y otros vertebrados, la mayor parte se encuentra en el esqueleto y los dientes. El calcio se encuentra en los huesos en forma de hidroxiapatita. De diversas formas El carbonato de calcio (cal) constituye el “esqueleto” de la mayoría de los grupos de invertebrados (esponjas, pólipos de coral, mariscos, etc.). Los iones de calcio participan en los procesos de coagulación de la sangre y también sirven como uno de los segundos mensajeros universales dentro de las células y regulan una variedad de procesos intracelulares: contracción muscular, exocitosis, incluida la secreción de hormonas y neurotransmisores. La concentración de calcio en el citoplasma de las células humanas es de aproximadamente 10-4 mmol/l, en los líquidos intercelulares es de aproximadamente 2,5 mmol/l.

Los requerimientos de calcio dependen de la edad. Para adultos de 19 a 50 años y niños de 4 a 8 años inclusive, el requerimiento diario (CDR) es de 1000 mg (contenidos en aproximadamente 790 ml de leche con un 1% de contenido de grasa), y para niños de 9 a 18 años inclusive - 1300 mg por día (contenidos en aproximadamente 1030 ml de leche con un contenido de grasa del 1%). Durante la adolescencia consumir suficiente calcio es muy importante debido al rápido crecimiento del esqueleto. Sin embargo, según investigaciones realizadas en Estados Unidos, sólo el 11% de las niñas y el 31% de los niños de entre 12 y 19 años satisfacen sus necesidades. En una dieta equilibrada, la mayor parte del calcio (alrededor del 80%) ingresa al cuerpo del niño a través de los productos lácteos. El calcio restante proviene de los cereales (incluido el pan integral y el trigo sarraceno), las legumbres, las naranjas, las verduras y las nueces. En productos "lácteos" a base de grasa láctea ( manteca, nata, crema agria, helado a base de nata) prácticamente no contienen calcio. Cuanta más grasa láctea contiene un producto lácteo, menos calcio contiene. La absorción de calcio en el intestino se produce de dos formas: transcelular (transcelular) e intercelular (paracelular). El primer mecanismo está mediado por la acción de la forma activa de la vitamina D (calcitriol) y sus receptores intestinales. Desempeña un papel importante en la ingesta baja a moderada de calcio. Con un mayor contenido de calcio en la dieta, la absorción intercelular comienza a desempeñar un papel importante, lo que se asocia con un gran gradiente de concentración de calcio. Debido al mecanismo transcelular, el calcio se absorbe en mayor medida en el duodeno (debido a la mayor concentración allí de receptores de calcitriol). Debido a la transferencia pasiva intercelular, la absorción de calcio es más activa en las tres secciones del intestino delgado. La absorción paracelular de calcio es favorecida por la lactosa (azúcar de la leche).

La absorción de calcio es inhibida por algunas grasas animales (incluidas leche de vaca y grasa de res, pero no manteca de cerdo) y aceite de palma. Los ácidos grasos palmítico y esteárico contenidos en estas grasas se escinden durante la digestión en el intestino y, en su forma libre, se unen firmemente al calcio, formando palmitato de calcio y estearato de calcio (jabones insolubles). En forma de este jabón, tanto el calcio como la grasa se pierden en las heces. Este mecanismo es responsable de la disminución de la absorción de calcio, la disminución de la mineralización ósea y la disminución de las medidas indirectas de resistencia ósea en los bebés que utilizan fórmulas infantiles a base de aceite de palma (oleína de palma). En estos niños, la formación de jabones de calcio en los intestinos se asocia con el endurecimiento de las heces, una disminución de su frecuencia, así como regurgitaciones y cólicos más frecuentes.

La concentración de calcio en sangre, debido a su importancia para una gran cantidad de procesos vitales, está regulada con precisión, y con una nutrición adecuada y un consumo adecuado de productos lácteos bajos en grasa y vitamina D, no se produce deficiencia. La deficiencia prolongada de calcio y/o vitamina D en la dieta aumenta el riesgo de osteoporosis y causa raquitismo en la infancia.

Dosis excesivas de calcio y vitamina D pueden provocar hipercalcemia. La dosis máxima segura para adultos de 19 a 50 años inclusive es de 2500 mg por día (aproximadamente 340 g de queso Edam).

Conductividad térmica

Entre todos los elementos de la tabla periódica, se pueden identificar varios, sin los cuales no solo se desarrollan diversas enfermedades en los organismos vivos, sino que, en general, es imposible vivir y crecer normalmente. Uno de ellos es el calcio.

Me pregunto que cuando estamos hablando acerca de acerca de este metal como una sustancia simple, no tiene ningún beneficio para los humanos, ni siquiera daño. Sin embargo, tan pronto como se mencionan los iones Ca 2+, inmediatamente surgen muchos puntos que caracterizan su importancia.

Posición del calcio en la tabla periódica.

La caracterización del calcio, como de cualquier otro elemento, comienza indicando su ubicación en la tabla periódica. Después de todo, permite aprender mucho sobre un átomo determinado:

  • carga nuclear;
  • número de electrones y protones, neutrones;
  • estado de oxidación, máximo y mínimo;
  • configuración electrónica y otras cosas importantes.

El elemento que estamos considerando está ubicado en el cuarto período principal del segundo grupo, el subgrupo principal, y tiene un número de serie 20. Además, la tabla química periódica muestra el peso atómico del calcio: 40,08, que es el valor promedio de los isótopos existentes de un átomo dado.

El estado de oxidación es uno, siempre constante, igual a +2. Fórmula CaO. El nombre latino del elemento es calcio, de ahí el símbolo del átomo de Ca.

Características del calcio como sustancia simple.

En condiciones normales, este elemento es un metal, de color blanco plateado. La fórmula del calcio como sustancia simple es Ca. Debido a su alta actividad química, es capaz de formar muchos compuestos pertenecientes a diferentes clases.

en solido estado de agregación No forma parte del cuerpo humano, por lo que es importante para las necesidades industriales y técnicas (principalmente síntesis químicas).

Es uno de los metales más comunes en la corteza terrestre, alrededor del 1,5%. Pertenece al grupo de los alcalinotérreos, ya que al disolverse en agua produce álcalis, pero en la naturaleza se encuentra en forma de múltiples minerales y sales. El agua de mar contiene mucho calcio (400 mg/l).

celda de cristal

Las características del calcio se explican por la estructura de la red cristalina, que puede ser de dos tipos (ya que existe forma alfa y beta):

  • centrado en la cara cúbica;
  • centrado en el volumen.

El tipo de enlace en la molécula es metálico; en los sitios de la red, como todos los metales, hay iones atómicos.

Estar en la naturaleza

Existen varias sustancias principales en la naturaleza que contienen este elemento.

  1. Agua de mar.
  2. Rocas y minerales.
  3. Organismos vivos (conchas y conchas, tejido óseo etcétera).
  4. Agua subterránea en la corteza terrestre.

Los siguientes tipos de rocas y minerales pueden identificarse como fuentes naturales de calcio.

  1. La dolomita es una mezcla de carbonato de calcio y magnesio.
  2. La fluorita es fluoruro de calcio.
  3. Yeso - CaSO 4 · 2H 2 O.
  4. Calcita - tiza, piedra caliza, mármol - carbonato de calcio.
  5. Alabastro - CaSO 4 ·0,5H 2 O.
  6. Apatía.

En total, hay alrededor de 350 minerales y rocas diferentes que contienen calcio.

Métodos de obtención

Aislar metal en forma libre. por mucho tiempo No fue posible, ya que su actividad química es alta y no se puede encontrar en la naturaleza en forma pura. Por tanto, hasta el siglo XIX (1808), el elemento en cuestión fue otro misterio que planteaba la tabla periódica.

El químico inglés Humphry Davy logró sintetizar el calcio como metal. Fue él quien descubrió por primera vez las peculiaridades de la interacción de fundidos de minerales sólidos y sales con descarga eléctrica. Hoy en día, la forma más relevante de obtención de este metal es la electrólisis de sus sales, tales como:

  • una mezcla de cloruros de calcio y potasio;
  • una mezcla de fluoruro y cloruro de calcio.

También es posible extraer calcio de su óxido mediante aluminotermia, un método común en metalurgia.

Propiedades físicas

Las características del calcio según parámetros físicos se pueden describir en varios puntos.

  1. El estado de agregación es sólido en condiciones normales.
  2. Punto de fusión - 842 0 C.
  3. El metal es blando y se puede cortar con un cuchillo.
  4. Color: blanco plateado, brillante.
  5. Tiene buenas propiedades conductoras y conductoras de calor.
  6. Cuando se calienta durante mucho tiempo, se vuelve líquido y luego vapor, perdiendo propiedades metalicas. Punto de ebullición 1484 0 C.

Las propiedades físicas del calcio tienen una peculiaridad. Cuando se aplica presión a un metal, en algún momento pierde sus propiedades metálicas y su capacidad de conducir electricidad. Sin embargo, con un mayor aumento de la exposición, se recupera nuevamente y se manifiesta como un superconductor, varias veces más alto en estos indicadores que otros elementos.

Propiedades químicas

La actividad de este metal es muy alta. Por lo tanto, existen muchas interacciones en las que participa el calcio. Las reacciones con todos los no metales son comunes para él, porque como agente reductor es muy fuerte.

  1. En condiciones normales, reacciona fácilmente para formar los correspondientes compuestos binarios con: halógenos, oxígeno.
  2. Cuando se calienta: hidrógeno, nitrógeno, carbono, silicio, fósforo, boro, azufre y otros.
  3. Al aire libre interactúa inmediatamente con el dióxido de carbono y el oxígeno y, por lo tanto, se cubre con una capa gris.
  4. Reacciona violentamente con los ácidos, provocando en ocasiones inflamación.

Las interesantes propiedades del calcio aparecen en el caso de las sales. Así, las hermosas cuevas que crecen en el techo y las paredes no son más que formadas con el tiempo a partir de agua, dióxido de carbono y bicarbonato bajo la influencia de procesos que ocurren en las aguas subterráneas.

Teniendo en cuenta lo activo que es el metal en su estado normal, se almacena en laboratorios, al igual que los metales alcalinos. En la oscuridad cristalería, con la tapa bien cerrada y bajo una capa de queroseno o parafina.

Una reacción cualitativa al ion calcio es la coloración de la llama en un hermoso y rico color rojo ladrillo. También se puede identificar el metal en la composición de los compuestos por los precipitados insolubles de algunas de sus sales (carbonato de calcio, fluoruro, sulfato, fosfato, silicato, sulfito).

Conexiones metálicas

Los tipos de compuestos metálicos son los siguientes:

  • óxido;
  • hidróxido;
  • Sales de calcio (medias, ácidas, básicas, dobles, complejas).

El óxido de calcio conocido como CaO se utiliza para crear un material de construcción (cal). Si se apaga el óxido con agua, se obtiene el hidróxido correspondiente, que presenta las propiedades de un álcali.

De gran importancia práctica son varias sales de calcio que se utilizan en diferentes sectores de la economía. Ya hemos mencionado anteriormente qué tipo de sales existen. Demos ejemplos de los tipos de estas conexiones.

  1. Sales medias: carbonato CaCO 3, fosfato Ca 3 (PO 4) 2 y otros.
  2. Ácido: sulfato de hidrógeno CaHSO 4.
  3. Los principales son el bicarbonato (CaOH) 3 PO 4.
  4. Complejo - Cl 2.
  5. Doble - 5Ca(NO 3) 2 *NH 4 NO 3 *10H 2 O.

Es en forma de compuestos de esta clase que el calcio es importante para los sistemas biológicos, ya que las sales son una fuente de iones para el cuerpo.

papel biológico

¿Por qué el calcio es importante para el cuerpo humano? Hay varias razones.

  1. Son los iones de este elemento los que forman parte de la sustancia intercelular y el líquido tisular, participando en la regulación de los mecanismos de excitación, la producción de hormonas y neurotransmisores.
  2. El calcio se acumula en los huesos y el esmalte dental en una cantidad aproximada del 2,5% del peso corporal total. es mucho y juega papel importante en fortalecer estas estructuras, manteniendo su fuerza y ​​estabilidad. El crecimiento del cuerpo sin esto es imposible.
  3. La coagulación de la sangre también depende de los iones en cuestión.
  4. Es parte del músculo cardíaco, participando en su excitación y contracción.
  5. Participa en los procesos de exocitosis y otros cambios intracelulares.

Si la cantidad de calcio consumida no es suficiente, pueden aparecer enfermedades como:

  • raquitismo;
  • osteoporosis;
  • enfermedades de la sangre.

La ingesta diaria para un adulto es de 1000 mg y para niños mayores de 9 años de 1300 mg. Para evitar un exceso de este elemento en el organismo, no se debe exceder la dosis especificada. De lo contrario, pueden desarrollarse enfermedades intestinales.

Para todos los demás seres vivos, el calcio no es menos importante. Por ejemplo, aunque muchos no tienen esqueleto, sus medios externos de fortalecimiento también son formaciones de este metal. Entre ellos:

  • mariscos;
  • mejillones y ostras;
  • esponjas;
  • pólipos de coral.

Todos llevan sobre sus espaldas o, en principio, forman en el proceso de la vida un cierto esqueleto externo que los protege de influencias externas y depredadores. Su componente principal son las sales de calcio.

Los vertebrados, al igual que los humanos, necesitan estos iones para su crecimiento y desarrollo normales y los reciben de los alimentos.

Existen muchas opciones con las que es posible reponer el elemento que falta en la carrocería. Los mejores, por supuesto, son los métodos naturales: productos que contienen el átomo deseado. Sin embargo, si por alguna razón esto resulta insuficiente o imposible, la vía médica también es aceptable.

Entonces, la lista de alimentos que contienen calcio es algo como esto:

  • productos lácteos y lácteos fermentados;
  • pez;
  • verdor;
  • cereales (trigo sarraceno, arroz, productos horneados elaborados con harina integral);
  • algunas frutas cítricas (naranjas, mandarinas);
  • legumbres;
  • todos los frutos secos (especialmente almendras y nueces).

Si es alérgico a algunos alimentos o no puede comerlos por otro motivo, las preparaciones que contienen calcio ayudarán a reponer el nivel del elemento necesario en el cuerpo.

Todas ellas son sales de este metal, que tienen la capacidad de ser fácilmente absorbidas por el cuerpo y rápidamente absorbidas en la sangre y los intestinos. Entre ellos, los más populares y utilizados son los siguientes.

  1. Cloruro de calcio: solución inyectable o para administración oral a adultos y niños. Se diferencia en la concentración de sal en la composición, se utiliza para “inyecciones calientes”, ya que al inyectarse provoca exactamente esta sensación. Existen presentaciones con jugo de frutas para facilitar la administración oral.
  2. Disponible tanto en comprimidos (0,25 o 0,5 g) como en soluciones para inyección intravenosa. A menudo, en forma de tabletas, contiene varios aditivos de frutas.
  3. Lactato de calcio: disponible en comprimidos de 0,5 g.

Compuestos de calcio.

Sao– óxido de calcio o cal viva, obtenido por la descomposición de piedra caliza: CaCO 3 = CaO + CO 2 es un óxido de un metal alcalinotérreo, por lo que interactúa activamente con el agua: CaO + H 2 O = Ca (OH) 2

Ca(OH) 2 – hidróxido de calcio o cal apagada, por lo que la reacción CaO + H 2 O = Ca(OH) 2 se llama apagado de la cal. Si se filtra la solución, el resultado es agua de cal; es una solución alcalina, por lo que cambia el color de la fenolftaleína a carmesí.

La cal apagada se utiliza mucho en la construcción. Su mezcla con arena y agua es un buen material aglutinante. Bajo la influencia del dióxido de carbono, la mezcla endurece Ca(OH) 2 + CO 2 = CaCO3 + H 2 O.

Al mismo tiempo, parte de la arena y la mezcla se convierten en silicato Ca(OH) 2 + SiO 2 = CaSiO 3 + H 2 O.

Las ecuaciones Ca (OH) 2 + CO 2 = CaCO 2 + H 2 O y CaCO 3 + H 2 O + CO 2 = Ca (HCO 3) 2 juegan un papel importante en la naturaleza y en la configuración de la apariencia de nuestro planeta. El dióxido de carbono en forma del escultor y arquitecto crea palacios subterráneos en los estratos de rocas carbonatadas. Es capaz de mover cientos y miles de toneladas de piedra caliza bajo tierra. A través de las grietas de las rocas, el agua que contiene dióxido de carbono disuelto ingresa a la capa de piedra caliza, formando cavidades: cuevas de ruedas. El bicarbonato de calcio existe sólo en solución. El agua subterránea se mueve en la corteza terrestre, evaporando el agua en condiciones adecuadas: Ca(HCO3) 2 = CaCO3 + H2O + CO2 , Así se forman las estalactitas y estalagmitas, cuyo esquema de formación fue propuesto por el famoso geoquímico A.E. Fersman. Hay muchas cuevas castrum en Crimea. La ciencia los estudia espeleología.

Carbonato de calcio utilizado en la construcción. CaCO3- tiza, piedra caliza, mármol. ¿Habéis visto todos nuestros Estación de tren: Está decorado con mármol blanco traído del exterior.

experiencia: soplar a través de un tubo en una solución de agua de cal, se vuelve turbio .

Ca(OH) 2 +CO 2 = CaCO 3 + norte 2 ACERCA DE

Se agrega ácido acético al precipitado formado, se observa ebullición, porque se libera dióxido de carbono.

caco 3 +2CH 3 COOH = Ca(CH 3 MUY) 2 +H 2 O+CO 2

EL CUENTO DE LOS HERMANOS CARBONATO.

Tres hermanos viven en la tierra.
De la familia de los carbonatos.
El hermano mayor es un guapo MÁRMOL,
Glorioso en nombre de Karara,
Un excelente arquitecto. Él
Construyó Roma y el Partenón.
Todo el mundo conoce la PIEDRA CALIZA,
Por eso se llama así.
Famoso por su trabajo.
Construyendo una casa detrás de la casa.
Ambos capaces y capaces
Pequeño y suave hermano MEL.
Mira como dibuja,
¡Este CaCO 3!
A los hermanos les encanta divertirse
Calentar en un horno caliente,
Entonces se forman CaO y CO2.
esto es dióxido de carbono
Cada uno de ustedes lo conoce,
Lo exhalamos.
Bueno, este es SaO.
Cal viva quemada en caliente.
Agrégale agua,
Mezclar bien
Para que no haya problemas
Protegemos nuestras manos
¡LIMA bien amasada, pero CORTADA!
leche de lima
Las paredes se encalan fácilmente.
La casa luminosa se volvió alegre,
Convertir la cal en tiza.
Hocus Pocus para la gente:
Sólo tienes que soplar a través del agua,
que facil es
¡Convertido en leche!
Y ahora es bastante inteligente
Tomo refresco:
Leche más vinagre. ¡Sí!
¡La espuma se derrama por el borde!
Todo está en preocupaciones, todo está en trabajo.
Desde el amanecer hasta el amanecer
Estos hermanos Carbonatos,
¡Estos CaCO 3!

Repetición: cao– óxido de calcio, cal viva;
Ca(OH) 2 – hidróxido de calcio (cal apagada, agua de cal, lechada de cal según la concentración de la solución).
En general, la misma fórmula química Ca(OH) 2. Diferencia: el agua de cal es una solución saturada transparente de Ca(OH) 2 y la lechada de cal es una suspensión blanca de Ca(OH) 2 en agua.
CaCl 2 - cloruro de calcio, cloruro de calcio;
caco 3 – carbonato de calcio, tiza, mármol de concha, piedra caliza.
L/R: colecciones. A continuación, demostramos una colección de minerales disponibles en el laboratorio de la escuela: piedra caliza, tiza, mármol, concha.
CaS0 4 ∙2H 2 0 - hidrato de cristal de sulfato de calcio, yeso;
caco 3 - calcita, el carbonato de calcio forma parte de muchos minerales que cubren 30 millones de km 2 en la tierra.

El más importante de estos minerales es caliza. Rocas de concha, calizas origen organico. Se utiliza en la producción de cemento, carburo de calcio, sosa, todo tipo de cal y en metalurgia. La piedra caliza es la base de la industria de la construcción; a partir de ella se fabrican muchos materiales de construcción.

Tiza No se trata sólo de polvos de dientes y tizas escolares. También es un valioso aditivo en la producción de papel (recubierto, de primera calidad) y caucho; en la construcción y renovación de edificios - como encalado.

El mármol es una roca cristalina densa. Hay uno de color: blanco, pero la mayoría de las veces varias impurezas lo tiñen de diferentes colores. El mármol blanco puro es raro y se utiliza principalmente para trabajos de escultores (estatuas de Miguel Ángel, Rodin. En la construcción, el mármol coloreado se utiliza como material de revestimiento ( Metro de Moscú) o incluso como principal material de construcción de palacios (Taj Mahal).

En el mundo de las cosas interesantes “Taj Mahal MAUSOLEUM”

Shah Jahan, de la gran dinastía mogol, mantuvo a casi toda Asia en temor y obediencia. En 1629, Mumzat Mahal, la amada esposa de Shah Jahan, murió a la edad de 39 años durante un parto en una campaña (este era su decimocuarto hijo, todos varones). Era inusualmente hermosa, brillante, inteligente, el emperador la obedecía en todo. Antes de su muerte, le pidió a su marido que construyera una tumba, cuidara a los niños y no se casara. El entristecido rey envió a sus enviados a todas las grandes ciudades, capitales de los estados vecinos (a Bukhara, Samarcanda, Bagdad, Damasco) para buscar e invitar a los mejores artesanos; en memoria de su esposa, el rey decidió erigir el mejor edificio en el mundo. Al mismo tiempo, mensajeros enviaron planos de los mejores edificios de Asia y los mejores materiales de construcción a Agra (India). Incluso trajeron malaquita de Rusia y los Urales. Los principales albañiles procedían de Delhi y Kandahar; arquitectos - de Estambul, Samarcanda; decoradores - de Bukhara; jardineros - de Bengala; los artistas eran de Damasco y Bagdad, y el conocido maestro Ustad-Isa estaba a cargo.

Juntos, durante 25 años, se construyó una estructura de mármol tiza rodeada de jardines verdes, fuentes azules y una mezquita de arenisca roja. 20.000 esclavos construyeron este milagro de 75 m (edificio de 25 pisos). Cerca de allí quería construir un segundo mausoleo de mármol negro, pero no tuve tiempo. fue destronado hijo nativo(2º, y también mató a todos sus hermanos).

El gobernante y señor de Agra pasó los últimos años de su vida mirando por la estrecha ventana de su prisión. Durante 7 años mi padre admiró su creación. Cuando el padre se quedó ciego, el hijo le hizo un sistema de espejos para que el padre pudiera admirar el mausoleo. Fue enterrado en el Taj Mahal, junto a su Mumtaz.

Quienes entran al mausoleo ven cenotafios, tumbas falsas. Los lugares de descanso eterno del Gran Khan y su esposa se encuentran en el sótano. Todo está incrustado de piedras preciosas que brillan como si estuvieran vivas, y las ramas de árboles de cuento de hadas, entrelazadas con flores, adornan las paredes de la tumba con intrincados patrones. Elaborados por los mejores talladores, el lapislázuli azul turquesa, los jades verde-negros y las amatistas rojas celebran el amor de Shah Jahal y Mumzat Mahal.

Todos los días los turistas corren a Agra, queriendo ver la verdadera maravilla del mundo: el mausoleo del Taj Mahal, como si flotara sobre el suelo.

caco 3 es un material de construcción para el esqueleto externo de moluscos, corales, conchas, etc., y cáscaras de huevos. (ilustraciones o Animales de la biocenosis coralina” y exhibición de una colección de corales marinos, esponjas y conchas).