Pencirian kalsium. sifat kalsium. Formula Kalsium

2024 Pengarang: Angel Austin | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-17 05:36

Di antara semua unsur sistem berkala, terdapat beberapa daripadanya, tanpanya ia bukan sahaja mungkin untuk membangunkan pelbagai penyakit dalam organisma hidup, tetapi secara amnya mustahil untuk hidup dan berkembang secara normal. Salah satunya ialah kalsium.

Adalah menarik bahawa apabila bercakap tentang logam ini, sebagai bahan yang mudah, ia tidak mempunyai apa-apa faedah untuk seseorang, malah membahayakan. Walau bagaimanapun, seseorang hanya perlu menyebut ion Ca²⁺, kerana serta-merta terdapat jisim titik yang mencirikan kepentingannya.

Kedudukan kalsium dalam Jadual Berkala

Pencirian kalsium, seperti unsur lain, bermula dengan petunjuk kedudukannya dalam sistem berkala. Lagipun, ia memungkinkan untuk belajar banyak tentang atom ini:

• caj teras;
• bilangan elektron dan proton, neutron;
• keadaan pengoksidaan, lebih tinggi dan lebih rendah;
• konfigurasi elektronik dan perkara penting lain.

Unsur yang kami pertimbangkan terletak dalam tempoh besar keempat kumpulan kedua, subkumpulan utama dan mempunyai nombor siri 20. Selain itu, jadual berkala kimia menunjukkan berat atom kalsium - 40.08, iaitu purata nilai isotop sedia ada iniatom.

Keadaan pengoksidaan ialah satu, sentiasa malar, bersamaan dengan +2. Formula CaO oksida yang lebih tinggi. Nama Latin untuk unsur tersebut ialah kalsium, oleh itu simbol bagi atom Ca.

Pencirian kalsium sebagai bahan ringkas

Dalam keadaan biasa, unsur ini adalah logam, putih keperakan. Formula kalsium sebagai bahan ringkas ialah Ca. Oleh kerana aktiviti kimianya yang tinggi, ia mampu membentuk banyak sebatian yang tergolong dalam kelas yang berbeza.

Dalam keadaan pepejal pengagregatan, ia tidak termasuk dalam tubuh manusia, oleh itu ia penting untuk keperluan industri dan teknikal (terutamanya sintesis kimia).

Merupakan salah satu logam yang paling biasa dari segi bahagian dalam kerak bumi, kira-kira 1.5%. Ia tergolong dalam kumpulan tanah alkali, kerana apabila dibubarkan dalam air ia memberikan alkali, tetapi secara semula jadi ia berlaku dalam bentuk pelbagai mineral dan garam. Banyak kalsium (400 mg/l) termasuk dalam air laut.

Kekisi kristal

Ciri kalsium dijelaskan oleh struktur kekisi kristal, yang mana ia boleh mempunyai dua jenis (kerana terdapat bentuk alfa dan beta):

• kubik face-centric;
• sentris isipadu.

Jenis ikatan dalam molekul adalah logam, di tapak kekisi, seperti semua logam, terdapat atom-ion.

Berada dalam alam semula jadi

Terdapat beberapa bahan asas di alam semula jadi yang mengandungi unsur ini.

1. Air laut.
2. Batuan dan mineral.
3. Organisme hidup (cengkerang dancengkerang, tisu tulang dan sebagainya).
4. Air bawah tanah di kerak bumi.

Jenis batuan dan mineral berikut boleh dikenal pasti sebagai sumber semula jadi kalsium.

1. Dolomit ialah campuran kalsium dan magnesium karbonat.
2. Fluorit - kalsium fluorida.
3. Gypsum - CaSO₄ 2J₂O.
4. Kalsit - kapur, batu kapur, marmar - kalsium karbonat.
5. Alabaster - CaSO₄ 0.5J₂O.
6. Apatiti.

Secara keseluruhan, terdapat kira-kira 350 mineral dan batuan berbeza yang mengandungi kalsium.

Kaedah mendapatkan

Tidak mungkin untuk mengasingkan logam dalam bentuk bebas untuk masa yang lama, kerana aktiviti kimianya tinggi, anda tidak akan menemuinya dalam bentuk tulen dalam alam semula jadi. Oleh itu, sehingga abad ke-19 (1808), unsur yang dimaksudkan adalah satu lagi misteri yang dibawa oleh jadual berkala.

Kalsium sebagai logam dapat mensintesis ahli kimia Inggeris Humphrey Davy. Dialah yang pertama kali menemui ciri-ciri interaksi leburan mineral pepejal dan garam dengan arus elektrik. Sehingga kini, masih cara paling relevan untuk mendapatkan logam ini ialah elektrolisis garamnya, seperti:

• campuran kalsium dan kalium klorida;
• campuran fluorida dan kalsium klorida.

Ia juga mungkin untuk mengekstrak kalsium daripada oksidanya menggunakan kaedah aluminotermik yang biasa dalam metalurgi.

Sifat fizikal

Pencirian kalsium dari segi parameter fizikal boleh diterangkan dalam beberapa perkara.

1. Keadaan agregat adalah pepejal dalam keadaan biasa.
2. Takat lebur - 842 ⁰C.
3. Logam lembut, boleh dipotong dengan pisau.
4. Warna - putih keperakan, berkilat.
5. Ia mempunyai sifat konduktif dan terma yang baik.
6. Apabila dipanaskan untuk masa yang lama, ia bertukar menjadi cecair, kemudian keadaan wap, kehilangan sifat logamnya. Takat didih 1484 ⁰C.

Sifat fizikal kalsium mempunyai satu ciri. Apabila tekanan dikenakan pada logam, pada satu ketika ia kehilangan sifat logam dan keupayaan untuk mengalirkan elektrik. Walau bagaimanapun, dengan peningkatan lanjut dalam pendedahan, ia dipulihkan semula dan menunjukkan dirinya sebagai superkonduktor, beberapa kali lebih tinggi daripada unsur-unsur lain dalam penunjuk ini.

Sifat kimia

Aktiviti logam ini sangat tinggi. Oleh itu, terdapat banyak interaksi di mana kalsium masuk. Tindak balas dengan semua bukan logam adalah perkara biasa baginya, kerana sebagai agen pengurangan dia sangat kuat.

1. Dalam keadaan biasa mudah bertindak balas untuk membentuk sebatian binari yang sepadan dengan: halogen, oksigen.
2. Apabila dipanaskan: hidrogen, nitrogen, karbon, silikon, fosforus, boron, sulfur dan lain-lain.
3. Di udara terbuka, ia serta-merta berinteraksi dengan karbon dioksida dan oksigen, oleh itu ia ditutup dengan salutan kelabu.
4. Bertindak balas dengan kuat dengan asid, kadangkala mudah terbakar.

Ciri-ciri kalsium yang menarik muncul apabila ia berkaitanmengenainya dalam komposisi garam. Jadi, stalaktit dan stalagmit gua yang indah yang tumbuh di siling dan dinding tidak lebih daripada kalsium karbonat, terbentuk dari masa ke masa daripada air, karbon dioksida dan bikarbonat di bawah pengaruh proses di dalam air bawah tanah.

Memandangkan betapa aktifnya logam dalam keadaan biasa, ia disimpan di makmal, seperti yang beralkali. Dalam bekas kaca gelap, dengan penutup tertutup rapat dan di bawah lapisan minyak tanah atau parafin.

Tindak balas kualitatif terhadap ion kalsium ialah warna nyalaan dalam warna merah bata yang cantik dan kaya. Ia juga mungkin untuk mengenal pasti logam dalam komposisi sebatian dengan mendakan tidak larut daripada beberapa garamnya (kalsium karbonat, fluorida, sulfat, fosfat, silikat, sulfit).

Sendi logam

Jenis sebatian logam adalah seperti berikut:

• oksida;
• hidroksida;
• garam kalsium (sederhana, berasid, asas, berganda, kompleks).

Kalsium oksida dikenali sebagai kapur cepat. CaO digunakan untuk mencipta bahan binaan (kapur). Jika anda memadamkan oksida dengan air, anda mendapat hidroksida yang sepadan, yang menunjukkan sifat alkali.

Pelbagai garam kalsium, yang digunakan dalam pelbagai sektor ekonomi, adalah sangat penting. Apakah jenis garam yang wujud, kami telah nyatakan di atas. Berikut ialah contoh jenis sebatian ini.

1. Garam sederhana - karbonat CaCO₃, fosfat Ca₃(PO₄) ₂ dan lain-lain.
2. Asid - hidrosulfat CaHSO₄.
3. Asas - bikarbonat(SaOH)₃PO₄.
4. Kompleks - [Ca (NH₃)₈] Cl_2.
5. Double - 5Ca(NO₃)₂NH₄NO 3_10J2_O.

Ia adalah dalam bentuk sebatian kelas ini bahawa kalsium adalah penting untuk sistem biologi, kerana garam adalah sumber ion untuk badan.

Peranan biologi

Apakah kepentingan kalsium untuk tubuh manusia? Terdapat beberapa sebab.

1. Ion unsur ini merupakan sebahagian daripada bahan antara sel dan cecair tisu, mengambil bahagian dalam pengawalan mekanisme pengujaan, penghasilan hormon dan neurotransmitter.
2. Kalsium terkumpul di dalam tulang, enamel gigi dalam jumlah kira-kira 2.5% daripada jumlah berat badan. Ini agak banyak dan memainkan peranan penting dalam mengukuhkan struktur ini, mengekalkan kekuatan dan kestabilannya. Pertumbuhan badan tanpanya adalah mustahil.
3. Pembekuan darah juga bergantung pada ion yang berkenaan.
4. Ia adalah sebahagian daripada otot jantung, mengambil bahagian dalam pengujaan dan penguncupannya.
5. Adalah peserta dalam proses eksositosis dan perubahan intrasel yang lain.

Jika jumlah kalsium yang diambil tidak mencukupi, maka perkembangan penyakit seperti:

• rakit;
• osteoporosis;
• penyakit darah.

Norma harian untuk orang dewasa ialah 1000 mg, dan untuk kanak-kanak dari 9 tahun 1300 mg. Untuk mengelakkan lebihan unsur ini dalam badan, dos yang ditunjukkan tidak boleh melebihi. Jika tidakkes, penyakit usus mungkin berkembang.

Untuk semua makhluk hidup lain, kalsium tidak kurang pentingnya. Sebagai contoh, banyak invertebrata, walaupun mereka tidak mempunyai rangka, bagaimanapun, cara luaran untuk menguatkan mereka juga merupakan pembentukan logam ini. Antaranya:

• kerang;
• kupang dan tiram;
• span;
• polip karang.

Semua mereka membawa di belakang mereka atau, pada dasarnya, membentuk dalam proses kehidupan beberapa jenis rangka luaran yang melindungi mereka daripada pengaruh luar dan pemangsa. Komponen utamanya ialah garam kalsium.

Vertebrata, seperti manusia, memerlukan ion ini untuk pertumbuhan dan perkembangan normal serta mendapatkannya daripada makanan.

Persediaan yang mengandungi kalsium

Terdapat banyak pilihan yang boleh digunakan untuk mengimbangi unsur yang hilang dalam badan. Terbaik dari semua, tentu saja, kaedah semula jadi - produk yang mengandungi atom yang dikehendaki. Walau bagaimanapun, jika atas sebab tertentu ini tidak mencukupi atau mustahil, laluan perubatan juga boleh diterima.

Jadi, senarai makanan yang mengandungi kalsium adalah seperti ini:

• produk tenusu dan susu masam;
• ikan;
• hijau;
• bijirin (soba, beras, pastri gandum);
• beberapa buah sitrus (oren, tangerin);
• kekacang;
• semua kacang (terutamanya badam dan walnut).

Jika anda alah kepada sesetengah produk atau anda tidak boleh menggunakannya atas sebab lain, kemudian tambahkan tahap unsur yang diingini dalam badanpersediaan yang mengandungi kalsium akan membantu.

Kesemuanya adalah garam logam ini, yang mempunyai keupayaan untuk mudah diserap oleh badan, cepat diserap ke dalam darah dan usus. Antaranya, berikut adalah yang paling popular dan digunakan.

1. Kalsium klorida - larutan untuk suntikan atau pemberian oral kepada orang dewasa dan kanak-kanak. Ia berbeza dalam kepekatan garam dalam komposisi, ia digunakan untuk "suntikan panas", kerana ia menyebabkan sensasi seperti itu apabila disuntik. Bentuk jus buah-buahan tersedia untuk memudahkan pengambilan.
2. Kalsium glukonat. Tersedia dalam bentuk tablet (0.25 atau 0.5 g) dan larutan untuk suntikan intravena. Selalunya dalam bentuk tablet mengandungi pelbagai bahan tambahan buah.
3. Kalsium laktat - tersedia dalam tablet 0.5g