Karakterisering av kalsium. egenskaper til kalsium. Kalsiumformel

2024 Forfatter: Angel Austin | [email protected]. Sist endret: 2023-12-17 05:37

Blant alle elementene i det periodiske systemet er det flere av dem, uten hvilke det ikke bare er mulig å utvikle ulike sykdommer i levende organismer, men det er generelt umulig å leve og vokse norm alt. En av disse er kalsium.

Det er interessant at når det kommer til dette metallet, som et enkelt stoff, har det ingen fordel for en person, heller ikke skade. Imidlertid trenger man bare å nevne ionene Ca²⁺, siden det umiddelbart er en masse punkter som karakteriserer deres betydning.

Posisjon av kalsium i det periodiske system

Karakterisering av kalsium, som alle andre grunnstoffer, begynner med en indikasjon på dets plassering i det periodiske systemet. Tross alt gjør det det mulig å lære mye om dette atomet:

• kjernelading;
• antall elektroner og protoner, nøytroner;
• oksidasjonstilstand, høyere og lavere;
• elektronisk konfigurasjon og andre viktige ting.

Grunnstoffet vi vurderer er lokalisert i den fjerde store perioden av den andre gruppen, hovedundergruppen, og har serienummer 20. Det kjemiske periodiske systemet viser også atomvekten til kalsium - 40,08, som er gjennomsnittet verdien av de eksisterende isotoper av denneatom.

Oksydasjonstilstanden er én, alltid konstant, lik +2. Formelen til det høyere oksidet CaO. Det latinske navnet på grunnstoffet er kalsium, derav symbolet for atomet Ca.

Karakterisering av kalsium som et enkelt stoff

Under normale forhold er dette elementet et sølvhvitt metall. Formelen for kalsium som et enkelt stoff er Ca. På grunn av sin høye kjemiske aktivitet er den i stand til å danne mange forbindelser som tilhører forskjellige klasser.

I fast aggregeringstilstand er det ikke inkludert i menneskekroppen, derfor er det viktig for industrielle og tekniske behov (hovedsakelig kjemiske synteser).

Er et av de vanligste metallene når det gjelder andelen i jordskorpen, ca 1,5 %. Den tilhører gruppen av alkaliske jordarter, siden den oppløses i vann gir alkalier, men i naturen forekommer den i form av flere mineraler og s alter. Mye kalsium (400 mg/l) er inkludert i sjøvann.

Crystal gitter

Karakteristikken til kalsium forklares av strukturen til krystallgitteret, som det kan ha to typer (siden det er en alfa- og en beta-form):

• kubisk ansiktsentrisk;
• volumsentrisk.

Typen binding i molekylet er metallisk, på gitterstedene, som alle metaller, er det atomioner.

Å være i naturen

Det er flere grunnleggende stoffer i naturen som inneholder dette grunnstoffet.

1. Sjøvann.
2. bergarter og mineraler.
3. Levende organismer (skjell ogskjell, beinvev og så videre).
4. Grunnvann i jordskorpen.

Følgende typer bergarter og mineraler kan identifiseres som naturlige kilder til kalsium.

1. Dolomitt er en blanding av kalsium- og magnesiumkarbonat.
2. Fluoritt - kalsiumfluorid.
3. Gips - CaSO₄ 2H₂O.
4. Calcite - kritt, kalkstein, marmor - kalsiumkarbonat.
5. Alabaster - CaSO₄ 0,5H₂O.
6. Apatity.

Tot alt er det rundt 350 forskjellige mineraler og bergarter som inneholder kalsium.

Få fremgangsmåter

Det var ikke mulig å isolere metallet i fri form på lenge, siden dets kjemiske aktivitet er høy, vil du ikke finne det i ren form i naturen. Derfor var det aktuelle grunnstoffet frem til 1800-tallet (1808) et annet mysterium som det periodiske system bar.

Kalsium som metall var i stand til å syntetisere den engelske kjemikeren Humphrey Davy. Det var han som først oppdaget egenskapene til samspillet mellom smelter av faste mineraler og s alter med elektrisk strøm. Til dags dato er fortsatt den mest relevante måten å oppnå dette metallet på elektrolyse av dets s alter, slik som:

• en blanding av kalsium- og kaliumklorider;
• blanding av fluor og kalsiumklorid.

Det er også mulig å trekke ut kalsium fra oksidet ved hjelp av den aluminotermiske metoden som er vanlig innen metallurgi.

Fysiske egenskaper

Karakterisering av kalsium i form av fysiske parametere kan beskrives i flere punkter.

1. Aggregert tilstand er solid under normale forhold.
2. Smeltepunkt - 842 ⁰C.
3. Metal er mykt, kan skjæres med kniv.
4. Farge - sølvhvit, skinnende.
5. Den har gode ledende og termiske egenskaper.
6. Når den varmes opp i lang tid, blir den til en væske, deretter en damptilstand, og mister sine metalliske egenskaper. Kokepunkt 1484 ⁰C.

De fysiske egenskapene til kalsium har én funksjon. Når det påføres trykk på et metall, mister det på et tidspunkt sine metalliske egenskaper og evne til å lede elektrisitet. Men med en ytterligere økning i eksponering, gjenopprettes den igjen og manifesterer seg som en superleder, flere ganger høyere enn resten av elementene i disse indikatorene.

Kjemiske egenskaper

Aktiviteten til dette metallet er veldig høy. Derfor er det mange interaksjoner der kalsium kommer inn. Reaksjoner med alle ikke-metaller er vanlig for ham, fordi han som reduksjonsmiddel er veldig sterk.

1. Reagerer under normale forhold lett for å danne de tilsvarende binære forbindelsene med: halogener, oksygen.
2. Ved oppvarming: hydrogen, nitrogen, karbon, silisium, fosfor, bor, svovel og andre.
3. I friluft interagerer den umiddelbart med karbondioksid og oksygen, derfor blir den dekket med et grått belegg.
4. Reagerer voldsomt med syrer, noen ganger brannfarlig.

Interessante egenskaper til kalsium vises når det gjelderom det i sammensetningen av s alter. Så de vakre hule-stalaktittene og stalagmittene som vokser på taket og veggene er ikke annet enn kalsiumkarbonat, dannet over tid fra vann, karbondioksid og bikarbonat under påvirkning av prosesser inne i grunnvannet.

Gitt hvor aktivt metallet er i normal tilstand, lagres det i laboratorier, som alkaliske. I en mørk glassbeholder, med tett lukket lokk og under et lag med parafin eller parafin.

Kvalitativ reaksjon på kalsiumionet er fargen på flammen i en vakker, rik mursteinsrød farge. Det er også mulig å identifisere et metall i sammensetningen av forbindelser ved uløselige utfellinger av noen av dets s alter (kalsiumkarbonat, fluorid, sulfat, fosfat, silikat, sulfitt).

metallskjøter

Typene metallforbindelser er som følger:

• oxide;
• hydroxide;
• kalsiums alter (middels, sure, basiske, doble, komplekse).

Kalsiumoksid er kjent som brent kalk. CaO brukes til å lage et byggemateriale (kalk). Slukker man oksidet med vann får man det tilsvarende hydroksidet, som har alkaliske egenskaper.

Ulike kalsiums alter, som brukes i ulike sektorer av økonomien, er av stor praktisk betydning. Hva slags s alter finnes, har vi allerede nevnt ovenfor. Her er eksempler på typene av disse forbindelsene.

1. Middels s alter - karbonat CaCO₃, fosfat Ca₃(PO₄) ₂ og andre.
2. Acidic - hydrosulfate CaHSO₄.
3. Basic - bikarbonat(SaOH)₃PO₄.
4. Complex - [Ca (NH₃)₈] Cl_2.
5. Dobbel - 5Ca(NO₃)₂NH₄NO 3_10H2_O.

Det er i form av forbindelser av denne klassen at kalsium er viktig for biologiske systemer, siden s alter er ionkilden for kroppen.

Biologisk rolle

Hva er viktigheten av kalsium for menneskekroppen? Det er flere grunner.

1. Det er ionene til dette elementet som er en del av det intercellulære stoffet og vevsvæsken, som deltar i reguleringen av eksitasjonsmekanismene, produksjonen av hormoner og nevrotransmittere.
2. Kalsium samler seg i beinene, tannemaljen i en mengde på ca. 2,5 % av den totale kroppsvekten. Dette er ganske mye og spiller en viktig rolle for å styrke disse strukturene, opprettholde deres styrke og stabilitet. Kroppens vekst uten den er umulig.
3. Blodpropp avhenger også av de aktuelle ionene.
4. Den er en del av hjertemuskelen, og deltar i dens eksitasjon og sammentrekning.
5. Er en deltaker i prosessene med eksocytose og andre intracellulære endringer.

Hvis mengden kalsium som forbrukes ikke er nok, vil utviklingen av sykdommer som:

• rakitt;
• osteoporose;
• blodsykdommer.

Dagsnormen for en voksen er 1000 mg, og for barn fra 9 år 1300 mg. For å forhindre overflod av dette elementet i kroppen, bør den angitte dosen ikke overskrides. Ellerstilfelle, tarmsykdom kan utvikle seg.

For alle andre levende vesener er kalsium ikke mindre viktig. For eksempel er mange virvelløse dyr, selv om de ikke har et skjelett, men eksterne midler for å styrke dem er også formasjoner av dette metallet. Blant dem:

• skalldyr;
• blåskjell og østers;
• svamper;
• korallpolypper.

Alle bærer på ryggen eller danner i prinsippet i livet et slags ytre skjelett som beskytter dem mot ytre påvirkninger og rovdyr. Hovedkomponenten er kalsiums alter.

Vertebrater, som mennesker, trenger disse ionene for normal vekst og utvikling og får dem fra mat.

kalsiumholdige preparater

Det er mange alternativer som gjør det mulig å gjøre opp for det manglende elementet i kroppen. Best av alt, selvfølgelig, naturlige metoder - produkter som inneholder ønsket atom. Men hvis dette av en eller annen grunn er utilstrekkelig eller umulig, er den medisinske veien også akseptabel.

Så, listen over matvarer som inneholder kalsium er omtrent slik:

• meieri- og surmelkprodukter;
• fish;
• greens;
• korn (bokhvete, ris, fullkornsbakverk);
• noen sitrusfrukter (appelsiner, mandariner);
• legumes;
• alle nøtter (spesielt mandler og valnøtter).

Hvis du er allergisk mot noen produkter eller du ikke kan bruke dem av en annen grunn, fyll opp nivået av ønsket element i kroppenkalsiumholdige preparater vil hjelpe.

Alle er s alter av dette metallet, som har evnen til å lett tas opp av kroppen, raskt absorberes i blod og tarm. Blant dem er følgende de mest populære og brukte.

1. Kalsiumklorid - oppløsning til injeksjon eller oral administrering til voksne og barn. Det er forskjellig i konsentrasjonen av s alt i sammensetningen, det brukes til "varme injeksjoner", fordi det forårsaker nettopp en slik følelse når det injiseres. Fruktjuiceformer er tilgjengelige for enkel inntak.
2. kalsiumglukonat. Tilgjengelig som tabletter (0,25 eller 0,5 g) og oppløsninger for intravenøs injeksjon. Ofte i form av tabletter inneholder ulike frukttilsetningsstoffer.
3. kalsiumlaktat - tilgjengelig i 0,5 g tabletter