Calciu | element chimic

Proprietăți fizice

Calciul este un metal moale de culoare alb-cenușie. Este solid și opac. Este un metal alcalino-pământean. Punctul său de topire este mai cald decât al majorității celorlalte metale reactive. Este puțin mai dur decât plumbul. Are două alotropii. Nu conduce electricitatea la fel de bine ca și cuprul, dar este mult mai ușor.

Proprietăți chimice

Acesta reacționează cu apa pentru a produce hidrogen și hidroxid de calciu. Reacționează foarte repede cu apa atunci când este sub formă de pulbere. Atunci când este în bucăți, începe să reacționeze încet, deoarece hidroxidul de calciu formează un strat care nu se dizolvă pe calciu. Dacă se adaugă puțin acid la hidroxidul de calciu, acesta îl dizolvă, făcând calciul să reacționeze foarte repede. Acesta arde atunci când este pulverizat, formând o flacără roșiatică. Astfel se obține oxidul de calciu. De asemenea, face nitrură de calciu atunci când este încălzit. Poate reacționa cu halogeni pentru a face halogenuri de calciu, cum ar fi clorura de calciu cu clor.

Compuși de calciu

Calciul formează compuși chimici în starea de oxidare +2. Compușii de calciu sunt incolori. Majoritatea compușilor de calciu nu sunt toxici. De fapt, ei sunt necesari în corpul uman. Ei sunt nereactivi în ceea ce privește ionii de calciu. Oxidul de calciu a fost folosit pentru a face lanterne, care au o flacără care încălzește oxidul de calciu și îl face să strălucească foarte tare.

• Bromat de calciu
• Carbonat de calciu
• Clorură de calciu
• Hidroxid de calciu
• Nitrat de calciu
• Nitrură de calciu
• Oxid de calciu
• Permanganat de calciu
• Fosfat de calciu
• Fosfat dicalcic
• Fosfat monocalcic

Izotopi

Calciul are 6 izotopi naturali (⁴⁰ Ca,⁴² Ca, Ca, Ca,⁴³⁴⁴⁴⁶ Ca și⁴⁸ Ca), dintre care⁴⁸ Ca este foarte puțin radioactiv, cu un timp de înjumătățire de aproximativ 6,4×10¹⁹ ani. Urmele de⁴¹ Ca,⁴⁵ Ca și⁴⁷ Ca sunt produse de razele cosmice care lovesc atomii și se numesc nuclizi cosmogeni. ⁴¹Ca este produs prin activarea neutronică a⁴⁰ Ca în straturile superioare ale scoarței terestre și are un timp de înjumătățire de 102.000 de ani. Deoarece se descompune în potasiu-41, este un indicator critic al anomaliilor din sistemul solar.

Calciul-40 este cel mai abundent izotop (96% din tot calciul natural), deoarece provine din radiogenul⁴⁰ K, care are un timp de înjumătățire de 1,25 miliarde de ani. Cu toate acestea, împreună cu calciul-46, este teoretic instabil, dar cu un timp de înjumătățire atât de lung încât nu s-a observat niciodată că se dezintegrează.

În pământ

Calciul nu se găsește ca metal în sol; este prea reactiv. Carbonatul de calciu, cunoscut și sub numele de calcit, este cel mai comun mineral de calciu.

Calciu în celule

Este important să știm cum funcționează celulele. Multe celule au canale de calciu pe suprafața lor. Acestea sunt deschideri prin care ionii de calciu pot intra în celulă. Celulei i se spune să acționeze și aceasta deschide canalele. Odată intrați în celulă, ionii de calciu activează multe proteine pentru a face anumite lucruri. De exemplu, atunci când intră în celulele musculare, le face să se contracte (se scurtează, astfel încât mușchiul să tragă). Când intră în celulele nervoase, declanșează impulsuri electrice care trimit un mesaj. Când intră în celulele albe din sânge, le face să lupte împotriva germenilor.

Ionii de calciu sunt importanți pentru celule, dar prea mulți ioni de calciu pot fi dăunători. Dacă o celulă primește mai mulți ioni de calciu decât are nevoie, aceasta poate muri. Acesta este motivul pentru care cantitatea de ioni de calciu din celule este foarte bine reglată. În schimb, o cantitate insuficientă de ioni de calciu este rea. Celulele trebuie să aibă cantitatea potrivită pentru a funcționa corect.

Uneori, celulele sunt nesănătoase și trebuie să moară pentru ca organismul să le înlocuiască cu celule noi, sănătoase. Acest lucru menține întregul organism sănătos. Celulele știu când trebuie să moară și pot declanșa reacții pentru a-și încheia ciclurile de viață în mai multe moduri. Când se întâmplă acest lucru se numește apoptoză, cunoscută și sub numele de "moarte celulară programată" (moarte celulară planificată.) Un mod în care celulele realizează apoptoza este prin absorbția unor niveluri toxice de ioni de calciu.

Calciul este foarte important pentru organismul uman.

Stocarea calciului

Oasele conțin cea mai mare parte a ionului de calciu din corpul uman. Dacă avem nevoie de mai mult calciu pentru sânge, mușchi sau alte țesuturi, acesta provine din oase. Dacă avem calciu în plus, acesta intră în oase.

Calciul ca element nu se găsește în corpul uman, ci doar ioni de calciu sub formă de compuși chimici.

Reglarea calciului

Organismele trebuie să mențină nivelurile de ioni de calciu foarte bine controlate. Nivelurile ridicate de calciu sunt rele, iar nivelurile scăzute de calciu sunt rele.

Organismul controlează acest lucru prin schimbarea

• cât de mult calciu obținem din alimentele pe care le consumăm
• cât de mult calciu pierdem în urină
• cât de mult calciu este pus în oase

Controlul calciului în organism se numește metabolism al calciului. Prea puțin calciu poate provoca osteoporoză.

Organismul controlează nivelul de calciu cu ajutorul mai multor hormoni. Calcitonina, hormonul paratiroidian (acronimul PTH) și vitamina D sunt cei mai importanți hormoni în metabolismul calciului. (Vitamina D funcționează ca un hormon, dar este numită vitamină).

Calciul metalic se obține prin electroliza clorurii de calciu topite. Trebuie să fie foarte cald pentru a o topi. Calciul metalic este lichid.

Ca element

Calciul este utilizat în reducerea altor metale. De asemenea, poate fi folosit pentru a face aliaje cu alte metale.

Ca și compuși chimici

Compușii de calciu sunt, de asemenea, importanți în chimie. Este important pentru fabricarea lucrurilor. Este o parte a cimentului, care este necesar pentru a face beton (o substanță dură din care sunt făcute multe clădiri).

Calciul face parte din oxidul de calciu. Oxidul de calciu este utilizat pentru fabricarea hârtiei, a ceramicii, a alimentelor și pentru a purifica apa (pentru a o face bună de băut.) Carbonatul de calciu este utilizat ca supliment de calciu. Permanganatul de calciu poate fi folosit ca propulsor de rachete.

Calciul este toxic ca element. Acesta reacționează cu apa și produce o bază puternică, hidroxidul de calciu. Compușii de calciu nu sunt toxici decât dacă anionul este toxic. Permanganatul de calciu este toxic doar din cauza permanganatului, nu a calciului. Ca și alte metale alcalino-pământoase, calciul arde ușor și puternic.

• Compuși de calciu