Кальцій Суперпроф
28 лютого 2018 р., 7 хвилин часу на читання
Презентація
Кальцій - хімічний елемент, який у Періодичній системі елементів пронумерований 20.
Ось розташування кальцію в періодичній системі елементів !
| Символ | Це |
| Атомне число | 20 |
| Сім'я | Лужноземельний метал |
| Група | 2 |
| Період | 4 |
| Блок | s |
| Об'ємна маса | 1,54 г. см -3 |
| Твердість | 1,75 |
| Колір | Металеве срібло |
| Атомні властивості | |
| Атомна маса | 40 078 грн |
| Атомний радіус | 180 вечора |
| Електронна конфігурація | [Ар] Туз 2 |
| Електрони за рівнем енергії | 2 | 8 | 8 | 2 |
| Оксид | Основні |
| Кристалічна система | Гранічно центрирований кубічний |
| Фізичні властивості | |
| Звичайний стан | Тверді |
| Точка плавлення | 842 ° С |
| Точка кипіння | 1484 ° С |
Визначення
- Атомний номер: атомний номер атома представляє число протони останнього
- Сімейство: IUPAC (Міжнародний союз чистої та прикладної хімії) об’єднав хімічні елементи зі схожими фізичними та хімічними властивостями у 10 сімей.
- Група: Кожна групи відповідає хімічним елементам, присутнім у та сама колонка періодичної системи елементів
- Період: кожен період відповідає хімічним елементам, присутнім у той самий рядок періодичної системи елементів. Вони також поділяють стільки ж електронних шарів. Їх не більше 7
- Блок: Періодичні елементи класифікуються за блоками за їх властивостями та за електронними шарами, до яких вони заповнені
- Твердість: Твердість матеріалу являє собою опір що він виступає проти проникнення. Його можна виміряти за допомогою декількох методів: методу проникнення, методу оцінки або методу відскоку.
- Температура плавлення: Точка плавлення відповідає моменту тиску і температури, при яких хімічний елемент плавиться, таким чином проходячи від твердого до рідкого стану
- Точка кипіння: Точка плавлення відповідає моменту тиску і температури, від яких хімічний елемент кипить, таким чином проходячи від рідкого до газоподібного стану
Нагадування: Періодична система елементів, також звана Менделєєв живопис, від імені його творця. Це був російський хімік, який у 1869 р. Створив таблицю, метою якої було згрупувати всі відомі хімічні елементи за загальними точками (наприклад, групи та сім'ї). З того часу його часто коригували та оновлювали.
Востаннє він був переглянутий у 2016 році швейцарською неурядовою організацією IUPAC (Міжнародний союз чистої та прикладної хімії), присвяченою питанням розвитку фізики та хімії. Періодична система нараховує на сьогоднішній день 118 предметів.
Трохи історії
Етимологія
Слово кальцій походить від латинського "calx", що означає вапно, до якого додано суфікс -um. Дійсно, вапно - це оксид кальцію з формулою CaO, який можна отримати після операції прожарювання вапняку CaCO3.
Перші відкриття
Деякі сполуки кальцію, такі як вапняк, вапно та гіпс, були відомі з давніх часів. Справді, вапно вже готували римляни з 1 століття.
Але вапняк не був визначений як власний елемент до 1808 року: дізнавшись, що Йонс Якоб Берцеліус і Магнус Мартін Понтін приготували амальгаму кальцію шляхом електролізу вапна в ртуті, Хамфрі Дейві, британський хімік, зміг виділити нечисте. металеві.
Кальцій можна помістити в атмосферу аргону.
Присутність у природному стані
Слід знати, що він ніколи не зустрічається в стані чистої речовини в природі, але, здійснюючи відновлення його іонів, можна отримати металевий кальцій. Це п’ятий за поширеністю елемент у земній корі (майже 5% у вигляді оксиду СаО).
Присутність в їжі
"Молочні продукти - це наші друзі на все життя!"
Кальцій присутній у багатьох продуктах харчування, які зазвичай їдять:
- Молочні продукти: вони є основним джерелом харчового кальцію в західних країнах. Він може всмоктуватися кишковим трактом на 30%, але збільшує виведення кальцію з сечею. Ми повинні бути обережними щодо його споживання, оскільки, коли воно надмірне, може бути тимчасова гіперкальціємія, тобто надмірно висока концентрація кальцію в плазмі, яка може спричинити пригнічення синтезу вітаміну D,
- Мигдаль,
- Фісташка,
- Дата,
- Зелені листові овочі,
- Жовток,
- Риба.
Виробництво
Кальцій може отримуватися електролізом фтористого кальцію. Але його частіше виробляють шляхом вакуумного відновлення вапна, оксиду кальцію з формулою СаО, порошком алюмінію, це називається алюмотермією вапна.
Для цього ми поміщаємо в піч, нагріту електрично або з використанням викопного палива, гранули, що складаються із суміші вапна та алюмінієвого порошку. Потім кальцій утворюється під час реакції у формі пари, яка відновлюється за допомогою всмоктуючого контуру, який створює вакуум у печі.
Потім він осідає в конденсаторі. Після реакції можна отримати залишок: алюмінат кальцію.
Фізичні та хімічні властивості кальцію
Кальцій - досить твердий сіруватий метал, який під впливом сухого повітря утворює білий захисний шар оксиду та нітриду. Він може бурхливо реагувати з водою: витісняє водень у молекулі, утворюючи гідроксид кальцію Са (ОН) 2.
При спалюванні кальцію утворюється жовто-червоне полум’я.
У їжі
На сьогоднішній день найбільш поширеним металом в організмі є кальцій. В основному він зберігається в кістках, невід’ємною частиною яких є, оскільки сприяє утворенню останніх. Але він також бере участь у формуванні зубів та підтримці їх здоров’я.
Для підтримання плазмової концентрації кальцію у формі іона Са 2+ існують механізми, які активуються, якщо це необхідно, але вони можуть мати негативний вплив на скелет. Можливий ризик сили скелета (за рахунок зменшення щільності кісткової тканини), якщо занадто сильно зменшується споживання кальцію та збільшується його екскреція.
Кальцій бере участь у функціонуванні багатьох ферментативних процесів. Він також відіграє важливу роль у згортанні крові, підтримуючи кров'яний тиск і скорочення м'язів (особливо серце, оскільки кальцій дуже важливий на нервово-м'язовому рівні).
Фізіологічне значення
Як пояснювалося вище, кальцій бере участь у формуванні кісток і зубів. Через це його дефіцит може вплинути на них і спричинити негативні наслідки для організму, такі як остеопороз та проблеми з ростом. Але його надлишок так само поганий, оскільки може спричинити камені в нирках та підвищений ризик серцево-судинної системи.
Вивільняється кістками у разі закислення внутрішнього середовища, яке може бути спричинене великим споживанням продуктів підкислення, таких як білки та молоко, а також низьким споживанням рослин (що має підлужувальну дію), кальцій служить для регулювання рН тіла.
Деякі дослідження, як правило, показують, що рак товстої кишки, здається, зменшується за допомогою дієти, багатої кальцієм.
Як пояснювалось у попередньому підрозділі, кальцій бере участь у скороченні м’язів у своїй іонній формі Ca 2+. Він зберігається в м’язі в саркоплазматичній сітці і вивільняється після нервової стимуляції, що активує молекули актину, спричиняючи скорочення м’язів.
Баланс кальцію
Баланс кальцію базується на взаємозв'язку між споживанням кальцію, а також всмоктуванням і виведенням кальцію. Високе або низьке споживання кальцію можна компенсувати досить малими варіаціями всмоктування та виведення кальцію.
Екскреція управляється кишковим трактом через фекалії та нирковими шляхами через сечу, а також за допомогою накипу та випадіння волосся та нігтів.
У випадку дорослих швидкість всмоктування кальцію повинна відповідати швидкості щоденних втрат, щоб уникнути деградації скелета. Це менш вірно для дітей та підлітків, яким потрібно більше споживання для підтримки росту скелета.
Іони кальцію у водному розчині
Іони кальцію формули Ca 2+ - це позитивні одноатомні іони (катіони), що несуть два надлишкових позитивні електричні заряди через дефект двох електронів порівняно з атомною формою.
Ці іони безбарвні у водному розчині і випадають в осад у присутності карбонатних іонів.
Ось приклад пейзажу з осадженим кальцієм.
Сполуки на основі кальцію
Всі сполуки кальцію мають іонну природу:
- Карбонат кальцію формули CaCO3 містить іони кальцію, а також іони карбонату формули CO3 2-. Він погано розчиняється у воді. Він міститься у вапняку, крейді або мармурі.
- Фосфат кальцію формули Ca3 (PO4) 2 - тверда речовина, в якій пов'язані іони кальцію та іони фосфату формули PO4 3-. Фосфат кальцію є основною складовою частиною кісток і зубів.
- Оксид кальцію формули СаО, також званий "негашеним вапном", є сполукою, яку можна отримати прожарюванням карбонату кальцію. Він розчиняється у воді, утворюючи "вапняну воду".
- Гідроксид кальцію формули Ca (OH) 2 поєднує іони кальцію з гідроксид-іонами формули HO -. У водному розчині він утворює вапняну воду, яку можна використовувати для тесту ідентифікації вуглекислого газу. Потім останній утворює карбонатні іони в основному середовищі і випадає в осад, утворюючи білуватий карбонат кальцію, який затуманює розчин і вказує на позитивний результат тесту. Це також харчова добавка, пов’язана з Е526, яка використовується як регулятор кислотності в деяких продуктах харчування.
Вам сподобалась стаття ?
Фрілансер та студент наук про життя та Землю, я трохи старша сестра, яка підтримує та допомагає іншим спостерігати та розуміти навколишній світ та його цікаві таємниці !