Элемент кальций является одним из наиболее распространенных элементов во всем мире и одним из самых важных. Почти все организмы зависят от кальция. Кальций также широко распространен в наших строительных материалах и был с давних времен.
10 интересных фактов о кальции
Название кальций происходит от латинского слова, обозначающего известь, “calx”.
В среднем в организме человека содержится 1 кг кальция.
Кальций не существует в окружающей среде в виде чистого металла.
Организм эффективно усваивает кальций только при наличии магния.
Оксид кальция производит интенсивный свет при сжигании при определенных условиях. В какой-то момент горящий свет осветил театры. Отсюда и термин “в центре внимания”.
Кальцит - это форма карбоната кальция (CaCO3), из которого состоят сталагмиты и сталактиты в пещерах.
Наиболее распространенным неорганическим элементом в организме человека является кальций.
Количество кальция, необходимое для правильного роста многих существ, сильно варьируется на разных этапах жизни.
Благодаря многочисленным природным соединениям кальций использовался, по крайней мере, со времен древних римлян для строительства сооружений и статуй.
Карбонат кальция вызывает образование извести вокруг кранов при наличии жесткой воды.
Элемент Кальций в Периодической таблице
Кальций, символ Ca, является щелочноземельным металлом во втором столбце периодической таблицы. Его атомный номер равен 20. Он находится в четвертой строке периодической таблицы, под магнием. Он имеет электронную конфигурацию [Ar] 2s2. Кальций имеет два валентных электрона и очень низкую электроотрицательность, равную 1.
Биологическое значение кальция
Кальций является важным элементом в организме человека. Существует много заболеваний, связанных со слишком малым или слишком большим количеством кальция, таких как остеопороз и гипертония.
В организме кальций часто называют ‘клеточным мессенджером’. Между внутренней и внешней частью клетки существует большой градиент кальция (1: ~ 10000). Большой перепад позволяет быстро реагировать на изменения. Гормоны в кишечнике, скелете и почках регулируют ионы кальция в организме.
Кальций является основой костей и зубов. Кости и зубы содержат 99% кальция в организме. В наших костях кальций находится в минеральной форме гидроксилапатита (Ca10(PO4)6(OH)2), также известного как апатит кальция. Из того же соединения образуются заменяющие кости.
Элемент кальций в океане
Кальций играет важную роль в экосистеме океана. Кальций в океане может поступать из различных источников, включая выветривание горных пород и эрозию почвы. Содержание ионов кальция в океане составляет около 410 частей на миллион.
Кальций является важным элементом для многих морских обитателей – кораллов, моллюсков, устриц и морских ежей, и это лишь некоторые из них. Большинство раковин в океане сделаны из карбоната кальция. Морское существо извлекает кальций и бикарбонат из океанской воды, чтобы сделать раковину. Бикарбонат образуется из растворенного в воде диоксида углерода. Однако, по мере увеличения концентрации углекислого газа в атмосфере увеличивается и концентрация в океане (увеличивая кислотность океана). Это нарушает равновесие и вызывает изменения в оболочках существ из карбоната кальция. Например, уже было показано, что коралл обладает пониженной способностью строить свой скелет из карбоната кальция.
Применение кальция в современном мире
Для чего используется кальций?
Кальций имеет множество различных применений, начиная от удобрений и заканчивая пищевыми добавками, ядами и цементом. Кальций все еще внедряется сегодня для создания новых технологий.
В качестве удобрения соединения кальция важны, потому что растения используют кальций в своих клеточных стенках. Кальций также является посредником в растении. Таким образом, кальциевые удобрения обеспечивают поступление надлежащих минералов.
Кальций является важнейшим питательным веществом в организме. Так много добавок и лекарств содержат кальций. Кроме того, соединения кальция делают материал, используемый для пломбирования зубов и реплик костей.
Возможные системы очистки на электростанциях используют кальций в виде известняка в качестве основного инструмента. Идея состоит в том, чтобы использовать известняк для реакции с выделением углекислого газа и удаления его из воздуха. Продукт представляет собой бикарбонат кальция.
Когда и как был открыт кальций?
История кальция
Соединения кальция долгое время играли важную роль в истории. Известняк, который в основном представляет собой карбонат кальция, использовался для строительства статуй и зданий примерно с 7000 года до нашей эры. Древние пирамиды также построены из соединения кальция, гипса. Гипс представляет собой соединение сульфата кальция.
Открытие элемента кальция
Элементарный металлический кальций был впервые выделен в 1808 году. Хамфри Дэви (1778 – 1829) выделил кальций после открытия нескольких других элементов, которые включали калий и натрий. Он выделил кальций с помощью электролиза, метода, который он также использовал для выделения других элементов. Для получения кальция был проведен электролиз извести (CaO) и оксида ртути (HgO). После электролиза он использовал дистилляцию для очистки кальция.
Химия кальция – соединения, реакции, степени окисления
Химические свойства кальция
Кальций легко вступает в реакцию с несколькими молекулами в атмосфере. В природе чистого кальция не существует, потому что он так быстро реагирует с другими молекулами. Кальций может вступать в реакцию с кислородом, азотом, водой или несколькими другими компонентами воздуха.
Как кальций реагирует с водой?
Кальций медленно реагирует с водой. В результате реакции образуется газообразный водород (H2) и гидроксид кальция (Ca (OH) 2). Водород выделяется в виде газа, а гидроксид кальция выпадает в осадок. Это отличается от двух соединений выше кальция в периодической таблице, бериллия и магния, которые не вступают в заметную реакцию с водой. Два соединения ниже кальция, стронций и барий, реагируют с водой так же, как и кальций.
Соединения кальция
Кальций образует множество соединений. Ниже перечислены некоторые из этих соединений.
Гидроксид кальция
Гидроксид кальция имеет химическую формулу Ca (OH) 2 и представляет собой белый порошок. Его более распространенное название - известь. Гидроксид кальция имеет множество применений в пищевой промышленности, таких как маринование. Он также используется в производстве бумаги, очистке сточных вод, дезинфекции на фермах и производстве цемента.
Карбонат кальция
Карбонат кальция имеет химическую формулу CaCO 3. Это кальциевая соль белого цвета, бесцветная и нерастворимая в воде. Карбонат кальция лечит изжогу и является основным ингредиентом Tums. Многие морские существа делают раковины из карбоната кальция, в том числе ракушки, которые вы найдете на пляже. Кроме того, карбонат кальция образует сталагмиты и сталактиты.
Хлорид кальция
Хлорид кальция представляет собой белый порошок с химической формулой CaCl При использовании в качестве соли предотвращает образование льда на дорогах и тротуарах. В пищевой химии также используется хлорид кальция в качестве укрепляющего или консервирующего средства.
Цитрат кальция
Цитрат кальция представляет собой кальциевую соль лимонной кислоты. Часто рецепты на кальций содержат цитрат кальция в качестве источника кальция. Соединение также встречается в некоторых пищевых продуктах.
Глюконат кальция
Глюконат кальция лечит низкий уровень кальция в организме по рецепту или в качестве экстренной процедуры. Например, при использовании плавиковой кислоты (HF) всегда держите под рукой пробирку с глюконатом кальция в качестве первой формы экстренного реагирования (в дополнение к другим мерам безопасности). HF очень токсичен и выводит кальций из организма и может очень быстро убить вас всего несколькими миллилитрами. Глюконат кальция обеспечивает источник кальция, с которым HF связывается, вместо кальция из ваших костей
Арсенат кальция
Арсенат кальция (Ca (AsO4) 2) является ядовитым соединением кальция. Инсектициды обычно содержат молекулу из-за токсичности.
Цикламат кальция
Цикламат кальция имеет химическую формулу Ca(C6h11 NHSO 4) 2. Это соединение используется в качестве подсластителя отчасти потому, что оно хорошо растворяется в воде и устойчиво при высоких температурах. Он не имеет питательной ценности. Кишечник не усваивает цикламат кальция. Однако бактерии в кишечнике могут расщеплять его на другие соединения. Эти другие соединения иногда являются злокачественными. Поэтому Соединенные Штаты запретили это соединение в пищевых продуктах.
Гипохлорит кальция
Гипохлорит кальция (Ca (OCl) 2) дезинфицирует многие предметы. Он часто присутствует в дезинфицирующих средствах для бассейнов, дезодорантах, фунгицидах и отбеливателях.
Сульфат каклия
Мел для классной доски также является соединением кальция! Сульфат кальция, также известный как гипс, имеет химическую формулу CaSO 4 • 2H2 O. Гипс также удобряет растения и делает цемент.
Степени окисления кальция
Степень окисления кальция равна +2.
Выделение кальция
Электролиз является наиболее распространенным методом выделения кальция. При первом выделении кальция также использовался электролиз. Из-за его реакционной природы кальций трудно выделить.
Физические свойства:
Кальций выглядит как серебристо-белый металл, но быстро тускнеет при воздействии воздуха в результате реакции с водой, кислородом и азотом в воздухе.
Некоторые физические свойства кальция:
Символ кальция: Ca
Температура плавления: 842 ° C (1548 ° F)
Температура кипения: 1484 ° C (2703 ° F)
Плотность: 1,54 г / см3
Атомный вес: 40,078
Атомный номер: 20
Электроотрицательность: 1,0
Классификация: Щелочноземельный металл, металл группы II
Естественное содержание 4,1% в земной коре, что является 5-м наиболее распространенным элементом в земной коре.
Естественное содержание 8% в коре луны
Конфигурация электронной оболочки: [Ar] 2s 2
Изотопы: Кальций имеет 6 изотопов - 40 Ca (96,941%), 44 Ca (2,086%), 42 Ca (0,647%), 48 Ca (0,187%), 43 Ca (0,135%), 46 Ca (0,004%).
Встречается в природе в известняке, карбонате кальция, флюорите и гипсе.
Токсичность: Кальций, как правило, нетоксичен, но, как и во всем, его избыток может вызвать проблемы. Гиперкальциемия возникает, когда в организме содержится слишком много кальция. Дисбаланс кальция обычно вызывают другие медицинские проблемы.
Где я могу купить кальций?
Чистый кальций обычно продается в виде кальциевых гранул. Они доступны у многих поставщиков химических веществ. Будьте осторожны при обращении с поворотами. Следуйте всем инструкциям по технике безопасности, прилагаемым к изделию. Чистый кальций вступает в реакцию с водой в воздухе. Таким образом, в высушенном герметичном контейнере хранится элементарный кальций.
Многие добавки не являются чистым кальцием, но содержат большое количество кальция, если вам не нужен элементарный кальций.
Ответы на домашние задания:
- Характеристики нацизма
- Баннерная реклама
- Планеты солнечной системы их масса и радиус
- Как улучшить навыки владения английским языком моего ребенка
- Функция символов
- Сочинение: "Про английский язык"
- Этапы закрепощения крестьян в России, таблица по истории
- Светлячки, сердцебиение и наука о синхронизации
- Что такое генеалогическое древо, понятие
- Разум и материя
- Современный стиль-что это такое в истории
- Для чего нужны социальные сети
- Исследование дальнего космоса и подключение к Интернету
- Значение юридического слова
- Темы по математики в классе 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11.