Karakterisering af calcium. egenskaber af calcium. Calcium formel

2024 Forfatter: Angel Austin | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-17 05:21

Blandt alle elementerne i det periodiske system er der flere af dem, uden hvilke det ikke kun er muligt at udvikle forskellige sygdomme i levende organismer, men det er generelt umuligt at leve og vokse norm alt. En af disse er calcium.

Det er interessant, at når det kommer til dette metal, som et simpelt stof, har det ingen fordel for en person, heller ikke skade. Man skal dog kun nævne ionerne Ca²⁺, da der umiddelbart er en masse punkter, der karakteriserer deres betydning.

Calciums placering i det periodiske system

Karakterisering af calcium begynder som ethvert andet grundstof med en indikation af dets position i det periodiske system. Det gør det jo muligt at lære meget om dette atom:

• kerneopladning;
• antal elektroner og protoner, neutroner;
• oxidationstilstand, højere og lavere;
• elektronisk konfiguration og andre vigtige ting.

Grundstoffet, vi overvejer, er placeret i den fjerde store periode af den anden gruppe, hovedundergruppen, og har serienummer 20. Det kemiske periodiske system viser også atomvægten af calcium - 40,08, som er gennemsnittet værdien af de eksisterende isotoper af denneatom.

Oxidationstilstanden er én, altid konstant, lig med +2. Formlen for det højere oxid CaO. Det latinske navn for grundstoffet er calcium, deraf symbolet for atomet Ca.

Karakterisering af calcium som et simpelt stof

Under normale forhold er dette element et sølvhvidt metal. Formlen for calcium som et simpelt stof er Ca. På grund af sin høje kemiske aktivitet er den i stand til at danne mange forbindelser, der tilhører forskellige klasser.

I den faste aggregeringstilstand er det ikke inkluderet i den menneskelige krop, derfor er det vigtigt for industrielle og tekniske behov (hovedsageligt kemiske synteser).

Er et af de mest almindelige metaller i forhold til andelen i jordskorpen, omkring 1,5 %. Det tilhører gruppen af alkaliske jordarter, da det, når det opløses i vand, giver alkalier, men i naturen forekommer det i form af flere mineraler og s alte. Meget calcium (400 mg/l) er inkluderet i havvand.

krystalgitter

Karakteristikken for calcium forklares af strukturen af krystalgitteret, som det kan have to typer (da der er en alfa- og en beta-form):

• kubisk ansigtscentreret;
• volumen centreret.

Typen af binding i molekylet er metallisk, på gitterstederne er der ligesom alle metaller atomioner.

At være i naturen

Der er flere grundlæggende stoffer i naturen, der indeholder dette grundstof.

1. Havvand.
2. Sten og mineraler.
3. Levende organismer (skaller ogskaller, knoglevæv og så videre).
4. Grundvand i jordskorpen.

Følgende typer sten og mineraler kan identificeres som naturlige kilder til calcium.

1. Dolomit er en blanding af calcium og magnesiumcarbonat.
2. Fluorit - calciumfluorid.
3. Gipsum - CaSO₄ 2H₂O.
4. Calcit - kridt, kalksten, marmor - calciumcarbonat.
5. Alabaster - CaSO₄ 0,5H₂O.
6. Apatity.

I alt er der omkring 350 forskellige mineraler og sten, der indeholder calcium.

Metoder til at opnå

Det var ikke muligt at isolere metallet i fri form i lang tid, da dets kemiske aktivitet er høj, vil du ikke finde det i ren form i naturen. Derfor var det pågældende grundstof indtil det 19. århundrede (1808) endnu et mysterium, som det periodiske system bar.

Calcium som metal var i stand til at syntetisere den engelske kemiker Humphrey Davy. Det var ham, der først opdagede funktionerne i samspillet mellem smelter af faste mineraler og s alte med elektrisk strøm. Til dato er stadig den mest relevante måde at opnå dette metal på elektrolyse af dets s alte, såsom:

• en blanding af calcium- og kaliumchlorider;
• blanding af fluor og calciumchlorid.

Det er også muligt at udvinde calcium fra dets oxid ved hjælp af den aluminotermiske metode, der er almindelig inden for metallurgi.

Fysiske egenskaber

Karakterisering af calcium i form af fysiske parametre kan beskrives i flere punkter.

1. Den aggregerede tilstand er fast under normale forhold.
2. Smeltepunkt - 842 ⁰C.
3. Metal er blødt, kan skæres med en kniv.
4. Farve - sølvhvid, skinnende.
5. Den har gode ledende og termiske egenskaber.
6. Når det opvarmes i lang tid, bliver det til en væske, derefter en damptilstand, der mister sine metalliske egenskaber. Kogepunkt 1484 ⁰C.

De fysiske egenskaber ved calcium har én egenskab. Når der påføres tryk på et metal, mister det på et tidspunkt dets metalliske egenskaber og evne til at lede elektricitet. Men med en yderligere stigning i eksponeringen gendannes den igen og manifesterer sig som en superleder, flere gange højere end resten af elementerne i disse indikatorer.

Kemiske egenskaber

Aktiviteten af dette metal er meget høj. Derfor er der mange interaktioner, hvor calcium kommer ind. Reaktioner med alle ikke-metaller er almindelige for ham, fordi han som reduktionsmiddel er meget stærk.

1. Reagerer under normale forhold let og danner de tilsvarende binære forbindelser med: halogener, oxygen.
2. Ved opvarmning: brint, nitrogen, kulstof, silicium, phosphor, bor, svovl og andre.
3. I det fri interagerer det straks med kuldioxid og ilt, derfor bliver det dækket af en grå belægning.
4. Reagerer voldsomt med syrer, nogle gange brandfarligt.

Calciums interessante egenskaber dukker op, når det kommer tilom det i sammensætningen af s alte. Så de smukke hule-stalaktitter og stalagmitter, der vokser på loftet og væggene, er intet andet end calciumcarbonat, dannet over tid af vand, kuldioxid og bikarbonat under påvirkning af processer inde i grundvandet.

I betragtning af hvor aktivt metallet er i sin normale tilstand, opbevares det i laboratorier, ligesom alkaliske. I en mørk glasbeholder, med et tæt lukket låg og under et lag petroleum eller paraffin.

Kvalitativ reaktion på calciumionen er flammens farve i en smuk, rig murstensrød farve. Det er også muligt at identificere et metal i sammensætningen af forbindelser ved uopløselige bundfald af nogle af dets s alte (calciumcarbonat, fluorid, sulfat, phosphat, silikat, sulfit).

Metalsamlinger

Typerne af metalforbindelser er som følger:

• oxid;
• hydroxid;
• calciums alte (medium, sure, basiske, dobbelte, komplekse).

Calciumoxid er kendt som brændt kalk. CaO bruges til at skabe et byggemateriale (kalk). Hvis man slukker oxidet med vand, får man det tilsvarende hydroxid, som udviser alkalis egenskaber.

Forskellige calciums alte, som bruges i forskellige sektorer af økonomien, er af stor praktisk betydning. Hvilken slags s alte findes, har vi allerede nævnt ovenfor. Her er eksempler på typerne af disse forbindelser.

1. Medium s alte - carbonat CaCO₃, fosfat Ca₃(PO₄) ₂ og andre.
2. Syrlig - hydrosulfat CaHSO₄.
3. Basic - bikarbonat(SaOH)₃PO₄.
4. Kompleks - [Ca (NH₃)₈] Cl_2.
5. Dobbelt - 5Ca(NO₃)₂NH₄NO 3_10H2_O.

Det er i form af forbindelser af denne klasse, at calcium er vigtigt for biologiske systemer, da s alte er ionkilden for kroppen.

Biologisk rolle

Hvad er vigtigheden af calcium for den menneskelige krop? Der er flere grunde.

1. Det er ionerne af dette grundstof, der er en del af det intercellulære stof og vævsvæsken, der deltager i reguleringen af excitationsmekanismerne, produktionen af hormoner og neurotransmittere.
2. Calcium ophobes i knoglerne, tandemalje i en mængde på omkring 2,5 % af den samlede kropsvægt. Dette er ret meget og spiller en vigtig rolle i at styrke disse strukturer, bevare deres styrke og stabilitet. Kroppens vækst uden den er umulig.
3. Blodkoagulering afhænger også af de pågældende ioner.
4. Det er en del af hjertemusklen, der deltager i dens excitation og sammentrækning.
5. Er en deltager i processerne med exocytose og andre intracellulære forandringer.

Hvis mængden af forbrugt calcium ikke er nok, så udviklingen af sygdomme som:

• rickets;
• osteoporose;
• blodsygdomme.

Dagsnormen for en voksen er 1000 mg og for børn fra 9 år 1300 mg. For at forhindre en overflod af dette element i kroppen, bør den angivne dosis ikke overskrides. Ellerstilfælde kan tarmsygdom udvikle sig.

For alle andre levende væsener er calcium ikke mindre vigtigt. For eksempel er mange hvirvelløse dyr, selvom de ikke har et skelet, men eksterne midler til at styrke dem er også formationer af dette metal. Blandt dem:

• skaldyr;
• muslinger og østers;
• svampe;
• koralpolypper.

Alle bærer på ryggen eller danner i princippet i livets proces en slags ydre skelet, der beskytter dem mod ydre påvirkninger og rovdyr. Dens hovedbestanddel er calciums alte.

Hvirveldyr har ligesom mennesker brug for disse ioner til normal vækst og udvikling og får dem fra mad.

Calciumholdige præparater

Der er mange muligheder, hvormed det er muligt at kompensere for det manglende element i kroppen. Bedst af alt, selvfølgelig, naturlige metoder - produkter, der indeholder det ønskede atom. Men hvis dette af en eller anden grund er utilstrækkeligt eller umuligt, er den medicinske vej også acceptabel.

Så listen over fødevarer, der indeholder calcium, er sådan her:

• mejeri- og surmælksprodukter;
• fisk;
• greens;
• korn (boghvede, ris, fuldkornsbrød);
• nogle citrusfrugter (appelsiner, mandariner);
• bælgplanter;
• alle nødder (især mandler og valnødder).

Hvis du er allergisk over for nogle produkter, eller du ikke kan bruge dem af en anden grund, så genopfyld niveauet af det ønskede element i kroppencalciumholdige præparater vil hjælpe.

Alle er s alte af dette metal, som har evnen til let at blive absorberet af kroppen, hurtigt absorberet i blodet og tarmene. Blandt dem er følgende de mest populære og brugte.

1. Calciumchlorid - opløsning til injektion eller oral administration til voksne og børn. Det adskiller sig i koncentrationen af s alt i sammensætningen, det bruges til "varme injektioner", fordi det forårsager netop en sådan fornemmelse, når det injiceres. Frugtjuiceformer er tilgængelige for at lette indtagelsen.
2. Calciumgluconat. Fås som tabletter (0,25 eller 0,5 g) og opløsninger til intravenøs injektion. Ofte i form af tabletter indeholder forskellige frugttilsætningsstoffer.
3. Calciumlactat - tilgængelig i 0,5 g tabletter