Kalsiumfakta - Ca eller atomnummer 20

Kjemiske og fysiske egenskaper av kalsium

Kalsium er et metall. Det oksiderer lett i luft. Fordi det utgjør en så stor del av skjelettet, kommer omtrent en tredjedel av massen av menneskekroppen fra kalsium, etter at vann har blitt fjernet. Science Picture Co / Getty Images

Kalsium er sølv til grått solid metall som utvikler en blek gul fargetone. Det er grunnstoff atomnummer 20 i det periodiske systemet med symbolet Ca. I motsetning til de fleste overgangsmetaller, viser kalsium og dets forbindelser lav toksisitet. Elementet er avgjørende for menneskelig ernæring. Ta en titt på fakta i det periodiske kalsium og lær om elementets historie, bruk, egenskaper og kilder.

Grunnleggende fakta om kalsium

Symbol : At
Atomnummer : tjue
Atomvekt : 40.078
Klassifisering : Alkalisk jord
CAS-nummer: 7440-701-2

Plassering av kalsium periodisk system

Gruppe: to
Periode : 4
Blokkere : s

Kalsiumelektronkonfigurasjon

Kortform : [Ar]4s^to
Lang form : 1s^to2s^to2p⁶3s^to3 s⁶4s^to
Skallstruktur: 2 8 8 2

Oppdagelse av kalsium

Oppdagelsesdato: 1808
Oppdager: Sir Humphrey Davy [England]
Navn: Kalsium henter navnet fra det latinske ' lime ' som var ordet for kalk (kalsiumoksid, CaO) og kalkstein (kalsiumkarbonat, CaCO₃)
Historie: Romerne tilberedte kalk i det første århundre, men metallet ble ikke oppdaget før i 1808. Svensk kjemiker Berzelius og den svenske rettslegen Pontin skapte et amalgam av kalsium og kvikksølv ved å elektrolysere kalk og kvikksølvoksid. Davy klarte å isolere rent kalsiummetall fra amalgamet deres.

Fysiske data for kalsium

Stat ved romtemperatur (300 K) : Solid
Utseende: ganske hardt, sølvhvitt metall
Tetthet : 1,55 g/cc
Egenvekt : 1,55 (20 °C)
Smeltepunkt : 1115 K
Kokepunkt : 1757 K
Kritisk punkt : 2880 K
Fusjonsvarme: 8,54 kJ/mol
Fordampningsvarme: 154,7 kJ/mol
Molar varmekapasitet : 25,929 J/mol·K
Spesifikk varme : 0,647 J/g·K (ved 20 °C)

Kalsiumatomdata

Oksidasjonsstater : +2 (mest vanlig), +1
Elektronegativitet : 1.00
Elektron affinitet : 2.368 kJ/mol
Atomradius : 197 pm
Atomvolum : 29,9 cc/mol
Ionisk radius : 99 (+2e)
Kovalent radius : 174 pm
Van der Waals radius : 231 pm
Først Ioniseringsenergi : 589.830 kJ/mol
Andre ioniseringsenergi: 1145,446 kJ/mol
Tredje ioniseringsenergi: 4912,364 kJ/mol

Kalsium kjernefysiske data

Antall naturlig forekommende Isotoper : 6
Isotoper og % Overflod : ⁴⁰Som (96 941),⁴²Som (0,647),⁴³Som (0,135),⁴⁴Som (2.086),⁴⁶Ca (0,004) og⁴⁸Som (0,187)

Kalsiumkrystalldata

Gitterstruktur: Ansiktssentrert kubikk
Gitterkonstant: 5.580 Å
Debye temperatur : 230,00 K

Kalsiumbruk

Kalsium er viktig for menneskelig ernæring. Dyrs skjelett får sin stivhet først og fremst fra kalsiumfosfat. Eggene til fugler og skjell av bløtdyr består av kalsiumkarbonat. Kalsium er også nødvendig for plantevekst. Kalsium brukes som et reduksjonsmiddel ved fremstilling av metaller fra deres halogen- og oksygenforbindelser; som et reagens i rensing av inerte gasser; å fikse atmosfærisk nitrogen; som rensemiddel og avkarbonisering i metallurgi; og for å lage legeringer. Kalsiumforbindelser brukes til å lage kalk, murstein, sement, glass, maling, papir, sukker, glasurer, så vel som til mange andre bruksområder.

Diverse kalsiumfakta

• Kalsium er det femte mest tallrike grunnstoffet i jordskorpen, og utgjør 3,22 % av jorden, luften og havet.
• Kalsium finnes ikke fritt i naturen, men kalsiumforbindelser er vanlige. Noen av de vanligste forbindelsene som finnes på jorden er kalkstein (kalsiumkarbonat - CaCO₃), gips (kalsiumsulfat - CaSO₄2H_toO), fluoritt (kalsiumfluorid - CaF_to) og apatitt (kalsiumfluorfosfat - CaFO₃P eller kalsiumklorfosfat - CaClO₃P)
• De tre beste landene som produserer kalsium er Kina, USA og India.
• Kalsium er hovedkomponenten i tenner og bein. Imidlertid kan for mye kalsium føre til nyrestein eller arterieforkalkning.
• Kalsium er det femte mest tallrike elementet i menneskekroppen. Omtrent en tredjedel av massen til menneskekroppen er kalsium etter at alt vann er fjernet.
• Kalsium brenner med en mørk rød farge i en flammetest .
• Kalsium brukes i fyrverkeri for å utdype fargen. Kalsiumsalter brukes til å produsere appelsin i fyrverkeri.
• Kalsiummetall er mykt nok til å kutte med en kniv, men noe hardere enn metallblyet.
• Mennesker og andre dyr kan ofte smake på kalsiumionet. Folk rapporterer at de bidrar med en mineralsk, sur eller salt smak.
• Kalsiummetall reagerer eksotermt med vann eller syre. Hudkontakt med kalsiummetall kan forårsake irritasjon, korrosjon og kjemiske brannskader. Inntak eller innånding av kalsiummetall kan være dødelig på grunn av forbrenningene det kan gi.

Kilder

• Hlucan, Stephen E.; Pomerantz, Kenneth (2006) 'Kalsium og kalsiumlegeringer'. Ullmanns Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH, doi: 10.1002/14356007.a04_515.pub2
• Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Kjemi av elementene (2. utgave). Butterworth-Heinemann. ISBN 0-08-037941-9.