|
kalium – calcium – scandium Mg
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Algemeen | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Naam, Symbool, Nummer | calcium, Ca, 20 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Serie | alkalische aardmetalen | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Groep, Periode, Blok | 2 (IIA), 4, s | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Dichtheid, Hardheid | 1550 kg/m3, 1.75 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| uiterlijk | zilverwit | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Atomaire eigenschappen | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Atomair gewicht | 40,078 amu | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Atomaire radius (calc.) | 180 (194) pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Covalente radius | 174 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| van der Waals radius | geen informatie | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Elektronenconfiguratie | 4s2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| e- ’s per energieniveau | 2, 8, 8, 2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Oxidatietoestanden (oxide) | 2 (sterke base) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kristalstructuur | Kubisch gecentreerd | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Fysische eigenschappen | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Staat van de materie | vast (paramagnetisch) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Smeltpunt | 1115 K (1548°F) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| kookpunt | 1757 K (2703°F) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Molair volume | 26.20 ×10-6 m3/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Verdampingswarmte | 153,6 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Smeltingswarmte | 8.54 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Dampdruk | 254 Pa bij 1112 K | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Snelheid van het geluid | 3810 m/s bij 293.15 K | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Diversen | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Elektronegativiteit | 1.00 (Pauling-schaal) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Specifieke warmtecapaciteit | 632 J/(kg*K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Elektrisch geleidingsvermogen | 29.8 106/m ohm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Thermische geleidbaarheid | 201 W/(m*K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 1ste ionisatiepotentiaal | 589.8 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2e ionisatiepotentiaal | 1145,4 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3e ionisatiepotentiaal | 4912.4 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Stabielste isotopen | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| SI eenheden & STP worden gebruikt, behalve waar genoteerd. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Calcium is een chemisch element in het periodiek systeem dat het symbool Ca en atoomnummer 20 heeft. Calcium is een zacht grijs aardalkalimetaal dat wordt gebruikt als reductiemiddel bij de extractie van thorium, zirkonium en uranium. Dit element is ook het vijfde meest voorkomende element in de aardkorst. Het is essentieel voor levende organismen, met name in de celfysiologie.
Notabele eigenschappen
Calcium is een tamelijk hard element dat door elektrolyse wordt gezuiverd uit calciumfluoride dat brandt met een geelrode vlam en bij blootstelling aan de lucht een witte nitride-laag vormt. Het reageert met water waarbij waterstof wordt verdrongen en calciumhydroxide wordt gevormd.
Toepassingen
Calcium is een belangrijk bestanddeel van een gezonde voeding. Een klein tekort kan van invloed zijn op de vorming van botten en tanden. Een teveel kan leiden tot nierstenen. Vitamine D is nodig om calcium te absorberen. Zuivelproducten zijn een uitstekende bron van calcium.
Voor meer informatie over Ca in de levende natuur, zie calcium in de biologie.
Andere toepassingen zijn:
- Reductiemiddel bij de winning van andere metalen zoals uranium, zirkonium, en thorium.
- Ontgiftingsmiddel, ontzwavelingsmiddel of ontkolingsmiddel voor diverse ferro- en non-ferro-legeringen.
- Legeringsmiddel gebruikt bij de productie van aluminium-, beryllium-, koper-, lood-, en magnesiumlegeringen.
Geschiedenis
(Latijn calx, kalk) Kalk werd al in de 1e eeuw door de Romeinen bereid en gebruikt, maar calcium werd pas in 1808 ontdekt. Nadat hij had geleerd dat Berzelius en Pontin calciumamalgaam bereidden door kalk in kwik te elektrolyseren, was Sir Humphry Davy in staat het onzuivere metaal te isoleren.
Occurrence
Calcium is het vijfde meest voorkomende element in de aardkorst (het vormt meer dan 3%) en is een essentieel onderdeel van bladeren, botten, tanden en schelpen. Door zijn chemische reactiviteit met lucht en water wordt calcium in de natuur nooit ongebonden aan andere elementen aangetroffen, behalve in levende organismen waar Ca2+ een sleutelrol speelt in de celfysiologie. Dit metaalelement wordt in grote hoeveelheden gevonden in kalksteen, gips en fluoriet. Apatiet is het fluorofosfaat of chloorfosfaat van calcium. Met elektrolyse van gesmolten calciumchloride (CaCl2) kan zuiver calcium worden geïsoleerd.
Isolatie (* volgen):
kathode: Ca2+* + 2e- –> Ca
anode: Cl-* –> ½Cl2 (gas) + e-
Compounds
Kalk (CaO) wordt in veel chemische raffinageprocessen gebruikt en wordt gemaakt door kalksteen te verhitten en er voorzichtig water aan toe te voegen. Gemengd met zand verhardt CaO tot een mortel en wordt door opname van kooldioxide omgezet in gips. Gemengd met andere verbindingen vormt CaO een belangrijk bestanddeel van Portlandcement.
Wanneer water door kalksteen of andere oplosbare carbonaatrotsen sijpelt, lost het een deel van het gesteente gedeeltelijk op en veroorzaakt grotvorming en karakteristieke stalactieten en stalagmieten en vormt ook hard water. Andere belangrijke calciumverbindingen zijn nitraat, sulfide, chloride, carbide, cyaanamide, en hypochloriet.
Isotopen
Calcium heeft zes stabiele isotopen, waarvan er twee in de natuur voorkomen: het stabiele Ca-40 en het radioactieve Ca-41 met een halveringstijd = 103.000 jaar. 97% van het element komt voor in de vorm van Ca-40. Ca-40 is een van de dochterproducten van het verval van K-40, samen met Ar-40. Hoewel K-Ar-datering in de geologische wetenschappen veelvuldig is gebruikt, heeft het veelvuldig voorkomen van Ca-40 in de natuur het gebruik ervan voor datering belemmerd. Technieken waarbij gebruik wordt gemaakt van massaspectrometrie en een dubbele spike isotopenverdunning zijn gebruikt voor K-Ca ouderdomsdatering. In tegenstelling tot kosmogene isotopen die in de atmosfeer worden geproduceerd, wordt Ca-41 geproduceerd door neutronenactivering van Ca-40. Het grootste deel van de productie ervan vindt plaats in de bovenste meter van de bodemkolom, waar de kosmogene neutronenflux nog voldoende sterk is. Ca-41 heeft veel aandacht gekregen in stellaire studies omdat Ca-41 vervalt tot K-41, een kritische indicator van anomalieën in het zonnestelsel.
Geef een antwoord