Caractérisation du calcium. propriétés du calcium. Formule calcique

2024 Auteur: Angel Austin | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-17 05:26

Parmi tous les éléments du système périodique, il y en a plusieurs, sans lesquels il est non seulement possible de développer diverses maladies dans les organismes vivants, mais il est généralement impossible de vivre et de grandir normalement. L'un d'eux est le calcium.

Il est intéressant de noter que lorsqu'il s'agit de ce métal, en tant que substance simple, il n'a aucun avantage pour une personne, même nocif. Cependant, il suffit de mentionner les ions Ca²⁺, car immédiatement il y a une masse de points caractérisant leur importance.

Position du calcium dans le tableau périodique

La caractérisation du calcium, comme tout autre élément, commence par une indication de sa position dans le système périodique. Après tout, cela permet d'en apprendre beaucoup sur cet atome:

• frais de base;
• nombre d'électrons et de protons, neutrons;
• état d'oxydation, supérieur et inférieur;
• configuration électronique et autres choses importantes.

L'élément que nous considérons est situé dans la quatrième grande période du deuxième groupe, le sous-groupe principal et porte le numéro de série 20. De plus, le tableau périodique chimique montre le poids atomique du calcium - 40,08, qui est la moyenne valeur des isotopes existants de ceatome.

L'état d'oxydation est un, toujours constant, égal à +2. La formule de l'oxyde supérieur CaO. Le nom latin de l'élément est calcium, d'où le symbole de l'atome Ca.

Caractérisation du calcium comme substance simple

Dans des conditions normales, cet élément est un métal blanc argenté. La formule du calcium en tant que substance simple est Ca. En raison de son activité chimique élevée, il est capable de former de nombreux composés appartenant à différentes classes.

À l'état solide d'agrégation, il n'est pas inclus dans le corps humain, il est donc important pour les besoins industriels et techniques (principalement les synthèses chimiques).

Est l'un des métaux les plus courants en termes de part dans la croûte terrestre, environ 1,5%. Il appartient au groupe des alcalino-terreux, car lorsqu'il est dissous dans l'eau, il donne des alcalis, mais dans la nature, il se présente sous la forme de multiples minéraux et sels. Beaucoup de calcium (400 mg/l) est inclus dans l'eau de mer.

Réseau cristallin

La caractéristique du calcium s'explique par la structure du réseau cristallin, qui peut avoir deux types (puisqu'il existe une forme alpha et une forme bêta):

• cubique face-centrique;
• centré sur le volume.

Le type de liaison dans la molécule est métallique, aux sites du réseau, comme tous les métaux, il y a des atomes-ions.

Être dans la nature

Il existe plusieurs substances de base dans la nature qui contiennent cet élément.

1. Eau de mer.
2. Roches et minéraux.
3. Organismes vivants (coquillages etcoquillages, tissu osseux, etc.).
4. Eaux souterraines dans la croûte terrestre.

Les types de roches et de minéraux suivants peuvent être identifiés comme des sources naturelles de calcium.

1. La dolomite est un mélange de carbonate de calcium et de magnésium.
2. Fluorine - fluorure de calcium.
3. Gypse - CaSO₄ 2H₂O.
4. Calcite - craie, calcaire, marbre - carbonate de calcium.
5. Albâtre - CaSO₄ 0.5H₂O.
6. Apatité.

Au total, il existe environ 350 minéraux et roches différents qui contiennent du calcium.

Méthodes d'obtention

Il n'a pas été possible d'isoler le métal sous forme libre pendant longtemps, puisque son activité chimique est élevée, vous ne le trouverez pas sous forme pure dans la nature. Par conséquent, jusqu'au 19e siècle (1808), l'élément en question était un autre mystère que portait le tableau périodique.

Le calcium en tant que métal a pu synthétiser le chimiste anglais Humphrey Davy. C'est lui qui a découvert pour la première fois les caractéristiques de l'interaction des fontes de minéraux solides et de sels avec le courant électrique. À ce jour, le moyen le plus pertinent d'obtenir ce métal est l'électrolyse de ses sels, tels que:

• un mélange de chlorures de calcium et de potassium;
• mélange de fluorure et de chlorure de calcium.

Il est également possible d'extraire le calcium de son oxyde par la méthode aluminothermique courante en métallurgie.

Propriétés physiques

La caractérisation du calcium en termes de paramètres physiques peut être décrite en plusieurs points.

1. L'état global est solide dans des conditions normales.
2. Point de fusion - 842 ⁰C.
3. Le métal est mou, peut être coupé avec un couteau.
4. Couleur - blanc argenté, brillant.
5. Il a de bonnes propriétés conductrices et thermiques.
6. Lorsqu'il est chauffé pendant une longue période, il se transforme en liquide, puis en vapeur, perdant ses propriétés métalliques. Point d'ébullition 1484 ⁰C.

Les propriétés physiques du calcium ont une caractéristique. Lorsqu'une pression est appliquée sur un métal, à un moment donné, il perd ses propriétés métalliques et sa capacité à conduire l'électricité. Cependant, avec une nouvelle augmentation de l'exposition, il est à nouveau restauré et se manifeste comme un supraconducteur, plusieurs fois plus élevé que le reste des éléments de ces indicateurs.

Propriétés chimiques

L'activité de ce métal est très élevée. Par conséquent, il existe de nombreuses interactions dans lesquelles le calcium entre. Les réactions avec tous les non-métaux sont courantes pour lui, car en tant qu'agent réducteur, il est très puissant.

1. Dans des conditions normales, réagit facilement pour former les composés binaires correspondants avec: halogènes, oxygène.
2. Quand chauffé: hydrogène, azote, carbone, silicium, phosphore, bore, soufre et autres.
3. À l'air libre, il interagit immédiatement avec le dioxyde de carbone et l'oxygène, il se recouvre donc d'un revêtement gris.
4. Réagit violemment avec les acides, parfois inflammable.

Des propriétés intéressantes du calcium apparaissent quand il s'agit deà ce sujet dans la composition des sels. Ainsi, les belles stalactites et stalagmites des grottes qui poussent sur le plafond et les murs ne sont rien de plus que du carbonate de calcium, formé au fil du temps à partir d'eau, de dioxyde de carbone et de bicarbonate sous l'influence de processus à l'intérieur des eaux souterraines.

Compte tenu de l'activité du métal dans son état normal, il est stocké dans des laboratoires, comme ceux alcalins. Dans un récipient en verre foncé, avec un couvercle bien fermé et sous une couche de kérosène ou de paraffine.

La réaction qualitative à l'ion calcium est la couleur de la flamme dans une belle et riche couleur rouge brique. Il est également possible d'identifier un métal entrant dans la composition de composés par des précipités insolubles de certains de ses sels (carbonate de calcium, fluorure, sulfate, phosphate, silicate, sulfite).

Joints métalliques

Les types de composés métalliques sont les suivants:

• oxyde;
• hydroxyde;
• sels de calcium (moyen, acide, basique, double, complexe).

L'oxyde de calcium est connu sous le nom de chaux vive. CaO est utilisé pour créer un matériau de construction (chaux). Si vous éteignez l'oxyde avec de l'eau, vous obtenez l'hydroxyde correspondant, qui présente les propriétés de l'alcali.

Divers sels de calcium, qui sont utilisés dans différents secteurs de l'économie, sont d'une grande importance pratique. Quels types de sels existent, nous l'avons déjà mentionné ci-dessus. Voici des exemples des types de ces composés.

1. Sels moyens - carbonate CaCO₃, phosphate Ca₃(PO₄) ₂ et autres.
2. Acide - hydrosulfate CaHSO₄.
3. Basique - bicarbonate(SaOH)₃PO₄.
4. Complexe - [Ca (NH₃)₈] Cl_2.
5. Double - 5Ca(NO₃)₂NH₄NO 3_10H2_O.

C'est sous la forme de composés de cette classe que le calcium est important pour les systèmes biologiques, puisque les sels sont la source d'ions pour le corps.

Rôle biologique

Quelle est l'importance du calcium pour le corps humain ? Il y a plusieurs raisons.

1. Ce sont les ions de cet élément qui font partie de la substance intercellulaire et du liquide tissulaire, participant à la régulation des mécanismes d'excitation, à la production d'hormones et de neurotransmetteurs.
2. Le calcium s'accumule dans les os, l'émail des dents en une quantité d'environ 2,5 % du poids corporel total. C'est beaucoup et joue un rôle important dans le renforcement de ces structures, en maintenant leur force et leur stabilité. La croissance du corps sans elle est impossible.
3. La coagulation du sang dépend aussi des ions en question.
4. Il fait partie du muscle cardiaque, participant à son excitation et à sa contraction.
5. Participe aux processus d'exocytose et autres changements intracellulaires.

Si la quantité de calcium consommée n'est pas suffisante, alors le développement de maladies telles que:

• rachitisme;
• ostéoporose;
• maladies du sang.

La norme quotidienne pour un adulte est de 1000 mg et pour les enfants à partir de 9 ans de 1300 mg. Afin d'éviter une surabondance de cet élément dans l'organisme, la dose indiquée ne doit pas être dépassée. Autrementcas, une maladie intestinale peut se développer.

Pour tous les autres êtres vivants, le calcium n'est pas moins important. Par exemple, de nombreux invertébrés, bien qu'ils n'aient pas de squelette, cependant, les moyens externes de les renforcer sont également des formations de ce métal. Parmi eux:

• coquillages;
• moules et huîtres;
• éponges;
• polypes coralliens.

Tous portent sur leur dos ou, en principe, forment au cours de la vie une sorte de squelette externe qui les protège des influences extérieures et des prédateurs. Son composant principal est le sel de calcium.

Les vertébrés, comme les humains, ont besoin de ces ions pour une croissance et un développement normaux et les obtiennent de la nourriture.

Préparations contenant du calcium

Il existe de nombreuses options par lesquelles il est possible de compenser l'élément manquant dans le corps. Le meilleur de tous, bien sûr, des méthodes naturelles - des produits contenant l'atome souhaité. Cependant, si pour une raison quelconque cela s'avère insuffisant ou impossible, la voie médicale est également acceptable.

Donc, la liste des aliments contenant du calcium ressemble à ceci:

• produits laitiers et à base de lait aigre;
• poisson;
• verts;
• céréales (sarrasin, riz, pain complet);
• quelques agrumes (oranges, mandarines);
• légumineuses;
• toutes les noix (en particulier les amandes et les noix).

Si vous êtes allergique à certains produits ou si vous ne pouvez pas les utiliser pour une autre raison, reconstituez le niveau de l'élément souhaité dans le corpsles préparations contenant du calcium aideront.

Tous sont des sels de ce métal, qui ont la capacité d'être facilement absorbés par le corps, rapidement absorbés par le sang et les intestins. Parmi eux, les suivants sont les plus populaires et les plus utilisés.

1. Chlorure de calcium - solution pour injection ou administration orale chez les adultes et les enfants. Il diffère par la concentration de sel dans la composition, il est utilisé pour les "injections chaudes", car il provoque une telle sensation lorsqu'il est injecté. Des formes de jus de fruits sont disponibles pour faciliter l'ingestion.
2. Gluconate de calcium. Disponible sous forme de comprimés (0,25 ou 0,5 g) et de solutions pour injection intraveineuse. Souvent sous forme de comprimés contient divers additifs de fruits.
3. Lactate de calcium - disponible en comprimés de 0,5 g