|
draslík – vápník – skandium Mg |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Obecně | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Název, Symbol, číslo | vápník, Ca, 20 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Řada | kov alkalických zemin | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Skupina, Perioda, blok | 2 (IIA), 4, s | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Hustota, tvrdost | 1550 kg/m3, 1.75 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Vzhled | stříbřitě bílý | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Atomové vlastnosti | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Atomová hmotnost | 40,078 amu | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Atomový poloměr (počít.) | 180 (194) pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kovalentní poloměr | 174 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| van der Waals. poloměr | bez informací | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Elektronová konfigurace | 4s2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| e- ‚s na energetickou hladinu | 2, 8, 8, 2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Oxidační stavy (oxid) | 2 (silná báze) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Struktura krystalu | Kubická plocha se středem | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Fyzikální vlastnosti | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Stav hmoty | pevné (paramagnetické) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Teplota tání | 1115 K (1548°F) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Teplota varu | 1757 K (2703°F) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Molární objem | 26.20 ×10-6 m3/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Teplo vypařování | 153,6 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Teplo tání | 8.54 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Tlak par | 254 Pa při 1112 K | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Rychlost zvuku | 3810 m/s při 293. teplotě.15 K | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Různé | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Elektronegativita | 1.00 (Paulingova stupnice) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Specifická tepelná kapacita | 632 J/(kg*K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Elektrická vodivost | 29.8 106/m ohm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Tepelná vodivost | 201 W/(m*K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 1. ionizační potenciál | 589.8 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2. ionizační potenciál | 1145,4 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3. ionizační potenciál | 4912.4 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Nejstabilnější izotopy | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Jsou použity jednotky SI & STP, pokud není uvedeno jinak. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Vápník je chemický prvek v periodické soustavě prvků, který má symbol Ca a atomové číslo 20. Vápník je měkký šedý kov alkalických zemin, který se používá jako redukční činidlo při extrakci thoria, zirkonia a uranu. Tento prvek je také pátým nejrozšířenějším prvkem v zemské kůře. Je nezbytný pro živé organismy, zejména ve fyziologii buněk.
Významné vlastnosti
Vápník je poměrně tvrdý prvek, který se čistí elektrolýzou z fluoridu vápenatého, který hoří žlutočerveným plamenem a na vzduchu tvoří bílý nitridový povlak. Reaguje s vodou, vytěsňuje vodík a vytváří hydroxid vápenatý.
Použití
Vápník je důležitou součástí zdravé výživy. Jeho menší nedostatek může ovlivnit tvorbu kostí a zubů. Jeho nadbytek může vést ke vzniku ledvinových kamenů. Vitamin D je potřebný pro vstřebávání vápníku. Mléčné výrobky jsou vynikajícím zdrojem vápníku.
Další informace o Ca v živé přírodě najdete v části Vápník v biologii.
Mezi další využití patří:
- Redukční činidlo při extrakci dalších kovů, jako je uran, zirkonium a thorium.
- Deoxidátor, odsiřovač nebo oduhličovač různých slitin železa a neželezných kovů.
- Legovací činidlo používané při výrobě slitin hliníku, berylia, mědi, olova a hořčíku.
Historie
(latinsky calx, vápno) Vápno připravovali a používali Římané již v 1. století, ale vápník byl objeven až v roce 1808. Poté, co se Sir Humphry Davy dozvěděl, že Berzelius a Pontin připravili amalgám vápníku elektrolyzací vápna ve rtuti, dokázal tento nečistý kov izolovat.
Výskyt
Vápník je pátým nejrozšířenějším prvkem v zemské kůře (tvoří více než 3 %) a je nezbytnou součástí listů, kostí, zubů a mušlí. Vzhledem k jeho chemické reaktivitě se vzduchem a vodou se vápník v přírodě nikdy nevyskytuje nevázaný na jiné prvky, s výjimkou živých organismů, kde Ca2+ hraje klíčovou roli ve fyziologii buněk. Tento kovový prvek se ve velkém množství vyskytuje ve vápenci, sádrovci a fluoritu. Apatit je fluorofosforečnan nebo chlorofosforečnan vápníku. K izolaci čistého vápníku lze použít elektrolýzu roztaveného chloridu vápenatého (CaCl2).
Izolace (následují *):
katoda: Ca2+* + 2e- –> Ca
anoda: Cl-* –> ½Cl2 (plyn) + e-
Sloučeniny
Vápno (CaO) se používá v mnoha chemických rafinačních procesech a vyrábí se zahříváním a opatrným přidáváním vody k vápenci. Když se CaO smíchá s pískem, ztvrdne na maltu a vstřebáváním oxidu uhličitého se změní na omítku. Ve směsi s dalšími sloučeninami tvoří CaO důležitou součást portlandského cementu.
Při průniku vody vápencem nebo jinými rozpustnými uhličitanovými horninami dochází k částečnému rozpuštění části horniny a vzniku jeskyní a charakteristických stalaktitů a stalagmitů a také ke vzniku tvrdé vody. Dalšími důležitými sloučeninami vápníku jsou dusičnany, sulfidy, chloridy, karbidy, kyanamidy a chlornany.
Izotopy
Vápník má šest stabilních izotopů, z nichž dva se vyskytují v přírodě: stabilní Ca-40 a radioaktivní Ca-41 s poločasem rozpadu = 103 000 let. Ve formě Ca-40 se nachází 97 % tohoto prvku. Ca-40 je spolu s Ar-40 jedním z dceřiných produktů rozpadu K-40. Zatímco datování K-Ar je v geologických vědách hojně využíváno, převaha Ca-40 v přírodě brání jeho využití při datování. Pro datování stáří K-Ca byly použity techniky využívající hmotnostní spektrometrii a dvojité zředění izotopu hrotem. Na rozdíl od kosmogenních izotopů, které vznikají v atmosféře, Ca-41 vzniká aktivací Ca-40 neutrony. Většina jeho produkce probíhá v horních metrech půdního sloupce, kde je tok kosmogenních neutronů stále dostatečně silný. Ca-41 byla věnována velká pozornost při studiu hvězd, protože se Ca-41 rozpadá na K-41, což je kritický indikátor anomálií sluneční soustavy.
Napsat komentář