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potassio – calcio – scandio Mg
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| Generale | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Nome, Simbolo, Numero | calcio, Ca, 20 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Serie | metallo delle terre alcaline | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Gruppo, Periodo, Blocco | 2 (IIA), 4, s | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Densità, Durezza | 1550 kg/m3, 1.75 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Apparenza | bianco argenteo | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Proprietà atomiche | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Peso atomico | 40.078 amu | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Raggio atomico (calc.) | 180 (194) pm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Raggio covalente | 174 pm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Raggio Van der Waals raggio | nessuna informazione | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Configurazione degli elettroni | 4s2 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| e per livello energetico | 2, 8, 8, 2 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Stati di ossidazione (ossido) | 2 (base forte) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Struttura del cristallo | Faccia cubica centrata | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Proprietà fisiche | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Stato della materia | solido (paramagnetico) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Punto di fusione | 1115 K (1548°F) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Punto di ebollizione | 1757 K (2703°F) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Volume molare | 26.20 ×10-6 m3/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Calore di vaporizzazione | 153,6 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Calore di fusione | 8.54 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Pressione di vapore | 254 Pa a 1112 K | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Velocità del suono | 3810 m/s a 293.15 K | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Varie | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Elettronegatività | 1.00 (scala Pauling) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Capacità termica specifica | 632 J/(kg*K) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Conducibilità elettrica | 29.8 106/m ohm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Conducibilità termica | 201 W/(m*K) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 1° potenziale di ionizzazione | 589.8 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2o potenziale di ionizzazione | 1145.4 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3o potenziale di ionizzazione | 4912.4 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| I isotopi più stabili | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Sono usate unità & STP tranne dove indicato. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Il calcio è un elemento chimico della tavola periodica che ha il simbolo Ca e numero atomico 20. Il calcio è un metallo alcalino-terroso grigio morbido che è usato come agente riducente nell’estrazione di torio, zirconio e uranio. Questo elemento è anche il quinto elemento più abbondante nella crosta terrestre. È essenziale per gli organismi viventi, particolarmente nella fisiologia cellulare.
Caratteristiche notevoli
Il calcio è un elemento piuttosto duro che è purificato per elettrolisi dal fluoruro di calcio che brucia con una fiamma giallo-rossa e forma un rivestimento bianco di nitruro quando esposto all’aria. Reagisce con l’acqua spostando l’idrogeno e formando idrossido di calcio.
Applicazioni
Il calcio è un componente importante di una dieta sana. Un suo piccolo deficit può influenzare la formazione delle ossa e dei denti. Il suo eccesso può portare a calcoli renali. La vitamina D è necessaria per assorbire il calcio. I latticini sono un’eccellente fonte di calcio.
Per maggiori informazioni sul Ca nella natura vivente, vedi calcio in biologia.
Altri usi includono:
- Agente riduttore nell’estrazione di altri metalli come uranio, zirconio e torio.
- Deossidante, desolforatore o decarburante per varie leghe ferrose e non ferrose.
- Agente legante usato nella produzione di leghe di alluminio, berillio, rame, piombo e magnesio.
Storia
(latino calx, calce) La calce veniva preparata e usata dai romani già nel I secolo, ma il calcio fu scoperto solo nel 1808. Dopo aver appreso che Berzelius e Pontin preparavano l’amalgama di calcio elettrolizzando la calce nel mercurio, Sir Humphry Davy fu in grado di isolare il metallo impuro.
Eccursione
Il calcio è il quinto elemento più abbondante nella crosta terrestre (formando più del 3%) ed è una parte essenziale di foglie, ossa, denti e gusci. A causa della sua reattività chimica con l’aria e l’acqua, il calcio non si trova mai in natura non legato ad altri elementi, tranne che negli organismi viventi dove il Ca2+ gioca un ruolo chiave nella fisiologia cellulare. Questo elemento metallico si trova in quantità nel calcare, nel gesso e nella fluorite. L’apatite è il fluorofosfato o clorofosfato di calcio. L’elettrolisi del cloruro di calcio fuso (CaCl2) può essere usata per isolare il calcio puro.
Isolamento (* seguono):
catodo: Ca2+* + 2e- –> Ca
anodo: Cl-* –> ½Cl2 (gas) + e-
Composti
La calce viva (CaO) è usata in molti processi chimici di raffinazione ed è fatta riscaldando e aggiungendo attentamente acqua al calcare. Quando il CaO è mescolato con la sabbia si indurisce in una malta e viene trasformato in gesso dall’assorbimento dell’anidride carbonica. Mescolato con altri composti, il CaO forma una parte importante del cemento Portland.
Quando l’acqua filtra attraverso il calcare o altre rocce carbonatiche solubili, discioglie parzialmente parte della roccia e causa la formazione di grotte e le caratteristiche stalattiti e stalagmiti e forma anche acqua dura. Altri importanti composti del calcio sono il nitrato, il solfuro, il cloruro, il carburo, la cianamide e l’ipoclorito.
Isotopi
Il calcio ha sei isotopi stabili, due dei quali si trovano in natura: Ca-40 stabile e Ca-41 radioattivo con un’emivita = 103.000 anni. Il 97% dell’elemento è sotto forma di Ca-40. Il Ca-40 è uno dei prodotti figli del decadimento del K-40, insieme all’Ar-40. Mentre la datazione K-Ar è stata ampiamente utilizzata nelle scienze geologiche, la prevalenza di Ca-40 in natura ha impedito il suo utilizzo nella datazione. Le tecniche che utilizzano la spettrometria di massa e una doppia diluizione isotopica spike sono state utilizzate per la datazione K-Ca. A differenza degli isotopi cosmogenici che sono prodotti nell’atmosfera, il Ca-41 è prodotto dall’attivazione neutronica del Ca-40. La maggior parte della sua produzione avviene nel metro superiore o giù di lì della colonna del suolo dove il flusso di neutroni cosmogenici è ancora sufficientemente forte. Il Ca-41 ha ricevuto molta attenzione negli studi stellari perché il Ca-41 decade in K-41, un indicatore critico delle anomalie del sistema solare.
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