Karakterisering van kalsium. eienskappe van kalsium. Kalsium Formule

2024 Outeur: Angel Austin | [email protected]. Laas verander: 2023-12-17 05:14

Tussen al die elemente van die periodieke stelsel is daar verskeie van hulle, waarsonder dit nie net moontlik is om verskeie siektes in lewende organismes te ontwikkel nie, maar dit is oor die algemeen onmoontlik om normaal te lewe en te groei. Een hiervan is kalsium.

Dit is interessant dat wanneer dit by hierdie metaal kom, as 'n eenvoudige stof, dit geen voordeel vir 'n persoon inhou nie, selfs skade. 'n Mens hoef egter net die ione Ca²⁺ te noem, aangesien daar dadelik 'n massa punte is wat hul belangrikheid kenmerk.

Posisie van kalsium in die Periodieke Tabel

Karakterisering van kalsium, soos enige ander element, begin met 'n aanduiding van sy posisie in die periodieke stelsel. Dit maak dit immers moontlik om baie oor hierdie atoom te leer:

• kernheffing;
• aantal elektrone en protone, neutrone;
• oksidasietoestand, hoër en laer;
• elektroniese konfigurasie en ander belangrike dinge.

Die element wat ons oorweeg, is geleë in die vierde groot periode van die tweede groep, die hoofsubgroep, en het reeksnommer 20. Die chemiese periodieke tabel toon ook die atoomgewig van kalsium - 40,08, wat die gemiddelde is waarde van die bestaande isotope hiervanatoom.

Die oksidasietoestand is een, altyd konstant, gelyk aan +2. Die formule van die hoër oksied CaO. Die Latynse naam vir die element is kalsium, vandaar die simbool vir die atoom Ca.

Karakterisering van kalsium as 'n eenvoudige stof

Onder normale toestande is hierdie element 'n metaal, silwerwit. Die formule van kalsium as 'n eenvoudige stof is Ca. As gevolg van sy hoë chemiese aktiwiteit is dit in staat om baie verbindings te vorm wat aan verskillende klasse behoort.

In die vaste toestand van aggregasie is dit nie by die menslike liggaam ingesluit nie, daarom is dit belangrik vir industriële en tegniese behoeftes (hoofsaaklik chemiese sinteses).

Is een van die mees algemene metale in terme van die aandeel in die aardkors, ongeveer 1,5%. Dit behoort tot die groep van alkaliese aardse, want wanneer dit in water opgelos word, gee dit alkalies, maar in die natuur kom dit voor in die vorm van veelvuldige minerale en soute. Baie kalsium (400 mg/l) is in seewater ingesluit.

Kristalrooster

Die kenmerk van kalsium word verklaar deur die struktuur van die kristalrooster, wat dit twee tipes kan hê (aangesien daar 'n alfa- en 'n beta-vorm is):

• kubieke gesigsentriese;
• volume sentries.

Die tipe binding in die molekule is metaalagtig, by die roosterplekke, soos alle metale, is daar atoomione.

Being in die natuur

Daar is verskeie basiese stowwe in die natuur wat hierdie element bevat.

1. Seewater.
2. Gesteentes en minerale.
3. Lewende organismes (skulpe enskulpe, beenweefsel, ensovoorts).
4. Grondwater in die aardkors.

Die volgende tipes gesteentes en minerale kan geïdentifiseer word as natuurlike bronne van kalsium.

1. Dolomite is 'n mengsel van kalsium en magnesiumkarbonaat.
2. Fluoriet - kalsiumfluoried.
3. Gipsum - CaSO₄ 2H₂O.
4. Kalsiet - kryt, kalksteen, marmer - kalsiumkarbonaat.
5. Alabaster - CaSO₄ 0.5H₂O.
6. Apatity.

In totaal is daar ongeveer 350 verskillende minerale en gesteentes wat kalsium bevat.

Metodes om te verkry

Dit was vir 'n lang tyd nie moontlik om die metaal in vrye vorm te isoleer nie, aangesien die chemiese aktiwiteit daarvan hoog is, sal jy dit nie in suiwer vorm in die natuur vind nie. Daarom was die betrokke element tot die 19de eeu (1808) nog 'n raaisel wat die periodieke tabel gedra het.

Kalsium as 'n metaal kon die Engelse chemikus Humphrey Davy sintetiseer. Dit was hy wat die eerste keer die kenmerke van die interaksie van smelte van vaste minerale en soute met elektriese stroom ontdek het. Tot op datum is steeds die mees relevante manier om hierdie metaal te verkry die elektrolise van sy soute, soos:

• 'n mengsel van kalsium- en kaliumchloriede;
• mengsel van fluoried en kalsiumchloried.

Dit is ook moontlik om kalsium uit sy oksied te onttrek deur die aluminotermiese metode wat algemeen in metallurgie gebruik word.

Fisiese eienskappe

Karakterisering van kalsium in terme van fisiese parameters kan in verskeie punte beskryf word.

1. Die totale toestand is solied onder normale toestande.
2. Smeltingspunt - 842 ⁰C.
3. Metaal is sag, kan met 'n mes gesny word.
4. Kleur - silwerwit, blink.
5. Dit het goeie geleidende en termiese eienskappe.
6. Wanneer dit vir 'n lang tyd verhit word, verander dit in 'n vloeistof, dan 'n damptoestand, wat sy metaaleienskappe verloor. Kookpunt 1484 ⁰C.

Die fisiese eienskappe van kalsium het een kenmerk. Wanneer druk op 'n metaal uitgeoefen word, verloor dit op 'n sekere tydstip sy metaaleienskappe en vermoë om elektrisiteit te gelei. Met 'n verdere toename in blootstelling word dit egter weer herstel en manifesteer dit as 'n supergeleier, 'n paar keer hoër as die res van die elemente in hierdie aanwysers.

Chemiese eienskappe

Die aktiwiteit van hierdie metaal is baie hoog. Daarom is daar baie interaksies waarin kalsium inkom. Reaksies met alle nie-metale is algemeen vir hom, want as 'n reduseermiddel is hy baie sterk.

1. Reageer onder normale toestande maklik om die ooreenstemmende binêre verbindings te vorm met: halogene, suurstof.
2. Wanneer verhit: waterstof, stikstof, koolstof, silikon, fosfor, boor, swael en ander.
3. In die ope lug tree dit onmiddellik in wisselwerking met koolstofdioksied en suurstof, daarom word dit bedek met 'n grys laag.
4. Reageer hewig met sure, soms vlambaar.

Interessante eienskappe van kalsium verskyn wanneer dit kom bydaaroor in die samestelling van soute. Dus, die pragtige grot-stalaktiete en stalagmiete wat op die plafon en mure groei, is niks meer as kalsiumkarbonaat nie, wat mettertyd gevorm word uit water, koolstofdioksied en bikarbonaat onder die invloed van prosesse binne-in grondwater.

Gegewe hoe aktief die metaal in sy normale toestand is, word dit in laboratoriums gestoor, soos alkaliese. In 'n donkerglashouer, met 'n dig toegemaakte deksel en onder 'n laag keroseen of paraffien.

Kwalitatiewe reaksie op die kalsiumioon is die kleur van die vlam in 'n pragtige, ryk baksteenrooi kleur. Dit is ook moontlik om 'n metaal in die samestelling van verbindings te identifiseer deur onoplosbare neerslae van sommige van sy soute (kalsiumkarbonaat, fluoried, sulfaat, fosfaat, silikaat, sulfiet).

Metaalverbindings

Die tipes metaalverbindings is soos volg:

• oksied;
• hidroksied;
• kalsiumsoute (medium, suur, basies, dubbel, kompleks).

Kalsiumoksied staan bekend as ongebluste kalk. CaO word gebruik om 'n boumateriaal (kalk) te skep. As jy die oksied met water blus, kry jy die ooreenstemmende hidroksied, wat die eienskappe van alkali vertoon.

Verskeie kalsiumsoute, wat in verskillende sektore van die ekonomie gebruik word, is van groot praktiese belang. Watter soort soute bestaan, het ons reeds hierbo genoem. Hier is voorbeelde van die tipes van hierdie verbindings.

1. Medium soute - karbonaat CaCO₃, fosfaat Ca₃(PO₄) ₂ en ander.
2. suur - hidrosulfaat CaHSO₄.
3. Basies - bikarbonaat(SaOH)₃PO₄.
4. Kompleks - [Ca (NH₃)₈] Cl_2.
5. Dubbel - 5Ca(NO₃)₂NH₄NO 3_10H2_O.

Dit is in die vorm van verbindings van hierdie klas dat kalsium belangrik is vir biologiese sisteme, aangesien soute die bron van ione vir die liggaam is.

Biologiese rol

Wat is die belangrikheid van kalsium vir die menslike liggaam? Daar is verskeie redes.

1. Dit is die ione van hierdie element wat deel is van die intersellulêre stof en weefselvloeistof, wat deelneem aan die regulering van die meganismes van opwekking, die produksie van hormone en neurotransmitters.
2. Kalsium versamel in die bene, tandemalje in 'n hoeveelheid van ongeveer 2,5% van die totale liggaamsgewig. Dit is nogal baie en speel 'n belangrike rol in die versterking van hierdie strukture, die handhawing van hul sterkte en stabiliteit. Die groei van die liggaam daarsonder is onmoontlik.
3. Bloedstolling hang ook af van die betrokke ione.
4. Dit is deel van die hartspier en neem deel aan die opwekking en sametrekking daarvan.
5. Is 'n deelnemer aan die prosesse van eksositose en ander intrasellulêre veranderinge.

As die hoeveelheid kalsium wat verbruik word nie genoeg is nie, sal die ontwikkeling van siektes soos:

• ragitis;
• osteoporose;
• bloedsiektes.

Die daaglikse norm vir 'n volwassene is 1000 mg, en vir kinders vanaf 9 jaar oud 1300 mg. Om 'n oorvloed van hierdie element in die liggaam te voorkom, moet die aangeduide dosis nie oorskry word nie. Andersinsgeval kan dermsiekte ontwikkel.

Vir alle ander lewende wesens is kalsium nie minder belangrik nie. Byvoorbeeld, baie ongewerweldes, hoewel hulle nie 'n skelet het nie, is eksterne middele om hulle te versterk ook formasies van hierdie metaal. Onder hulle:

• skulpvis;
• mossels en oesters;
• sponse;
• koraalpoliepe.

Almal van hulle dra op hul rug of vorm in beginsel in die proses van die lewe 'n soort uitwendige geraamte wat hulle teen eksterne invloede en roofdiere beskerm. Die hoofkomponent daarvan is kalsiumsoute.

Vertebrate, soos mense, het hierdie ione nodig vir normale groei en ontwikkeling en kry hulle van kos.

Kalsiumbevattende preparate

Daar is baie opsies waarmee dit moontlik is om op te maak vir die ontbrekende element in die liggaam. Die beste van alles, natuurlik, natuurlike metodes - produkte wat die verlangde atoom bevat. As dit egter om een of ander rede onvoldoende of onmoontlik is, is die mediese pad ook aanvaarbaar.

Dus, die lys kosse wat kalsium bevat is iets soos hierdie:

• suiwel- en suurmelkprodukte;
• vis;
• greens;
• grane (bokwiet, rys, volkoringgebak);
• sommige sitrusvrugte (lemoene, mandaryne);
• peulgewasse;
• alle neute (veral amandels en okkerneute).

As jy allergies is vir sommige produkte of jy kan dit om 'n ander rede nie gebruik nie, vul dan die vlak van die verlangde element in die liggaam aankalsiumbevattende preparate sal help.

Almal van hulle is soute van hierdie metaal, wat die vermoë het om maklik deur die liggaam geabsorbeer te word, vinnig in die bloed en ingewande opgeneem. Onder hulle is die volgende die gewildste en mees gebruikte.

1. Kalsiumchloried - oplossing vir inspuiting of orale toediening aan volwassenes en kinders. Dit verskil in die konsentrasie sout in die samestelling, dit word gebruik vir "warm inspuitings", want dit veroorsaak net so 'n sensasie wanneer dit ingespuit word. Vrugtesapvorms is beskikbaar vir maklike inname.
2. Kalsiumglukonaat. Beskikbaar as tablette (0,25 of 0,5 g) en oplossings vir binneaarse inspuiting. Dikwels in die vorm van tablette bevat verskeie vrugte bymiddels.
3. Kalsiumlaktaat - beskikbaar in 0,5 g-tablette