Kalcij

Kalcijum (Ca, latinski calcium) je metal IIA grupe. Elektronska konfiguracija mu je: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² , gradi 2+ jon. Poseduje 6 stabilnih izotopa. To su ⁴⁰Ca, ⁴²Ca, ⁴³Ca, ⁴⁴Ca, ⁴⁶Ca i ⁴⁸Ca.

K - Ca - Sc   Mg Ca Sr       periodni sistem
Opšti podaci
Ime, simbol, atomski broj	Kalcijum, Ca, 20
Pripadnost skupu	zemljanih alkalnih metala
grupa, perioda	IIA, 4,
gustina, tvrdoća	1550 kg/m3, 1,75
Boja	srebrnobela
Osobine atoma
atomska masa	40,078 u
atomski radijus	180 (194) pm
kovalentni radijus	174 pm
van der Valsov radijus	bez podataka
elektronska konfiguracija	[Ar]4s2
e- na energetskim nivoima	2, 8, 8, 2
oksidacioni broj	2
Osobine oksida	jako bazni
kristalna struktura	regularna prostorno centrirana
fizičke osobine
agregatno stanje	čvrsto
temperatura topljenja	1115 K (842 °C)
temperatura ključanja	1757 K (1484 °C)
molska zapremina	26,20×10-3 m3/mol
toplota isparavanja	153,6 kJ/mol
toplota topljenja	8,54 kJ/mol
pritisak zasićene pare	254 Pa (1112 K)
brzina zvuka	3810 m/s (293,15 K)
Ostale osobine
Elektronegativnost	1,00 (Pauling) 1,04 (Alred)
specifična toplota	632 J/(kg*K)
specifična provodljivost	29,8×106 S/m
toplotna provodljivost	201 W/(m*K)
I energija jonizacije	589,8 kJ/mol
II energija jonizacije	1145,4 kJ/mol
III energija jonizacije	4912,4 kJ/mol
IV energija jonizacije	6491 kJ/mol
Najstabilniji izotopi
izotop zast. v.p.r. n.r. e.r. MeV p.r. 40Ca 96,941% stabilni izotor sa 20 neutrona 41Ca (veš.) 1,03×105 godina z.e 0,421 41K 42Ca 0,647% stabilni izotor sa 22 neutrona 43Ca 0,135% stabilni izotor sa 23 neutrona 44Ca 2,086% stabilni izotor sa 24 neutrona 46Ca 0,004% stabilni izotor sa 26 neutrona 48Ca 0,187% >6×1018 godina β- 4,272 48Sc
Tamo gde drugačije nije naznačeno, upotrebljene su SI jedinice i normalni uslovi.
Objašnjenja skraćenica: zast.=zastupljenost u prirodi, v.p.r.=vreme polu raspada, n.r.=način raspada, e.r.=energija raspada, p.r.=proizvod raspada, z.e=zarobljavanje elektrona

Osobine

Kalcijum je srebrnobeo, mekan i lak metal. Jedinjenja kalcijuma se javljaju i u vodi, i prouzrokuju njenu tvrdoću. Kalcijumovi sulfati i hloridi čine stalnu tvrdoću vode koja se kuvanjem ne može otkloniti. Tvrda voda je nepogodna za korišćenje (za kuvanje, pranje i industriju).

Zastupljenost

Kalcijum je najrasprostranjeniji zemnoalkalni metal, a i jedan od najrasprostranjenijih elemenata u prirodi. Zastupljen je u zemljinoj kori u količini od 3,54%. Kalcijumkarbonat je glavni sastojak sedimentnih stena. Kao krečnjak čini mnoge planinske masive. Veoma je rasprostranjen i kalcijum sulfat u vidu anhidrita i gipsa.

Najbitniji minerali kalcijuma su: kalcit, argonit, mermet, kreda, gips, dolomit, krečnjak, kalcijumfluorit ...

Jedinjenja

Zagrevanjem uz prisustvo vazduha gradi oksid (CaO) i nitrid (Ca₃N₂). Reaguje sa hladnom vodom gradeći hidroksid (CaO + H2O → Ca(OH)2). Sem ovih jedinjenja bitna su i kalcijumperoksid i mnoge soli.

Dobijanje i upotreba

Kalcijum se dobija elektrolizom bezvodnog rastvora kalcijum hlorida. Upotrebljava se za legiranje olova, aluminijuma, za dezoksidaciju bakra i nekih legura.

biološki značaj

Kosti čoveka i životinja sadrže kalcijum u vidu fosfata i karbonata. Nedostatak kalcijuma u kostima izaziva bolest rahitis. Jon kalcijuma nalazi se i u krvi i ubrzava zgrušavanje krvi u dodiru sa vazduhom. Kod biljaka ulazi u neke oblike ćelijskih zidova. One skladište kalcijum u stabiljci i lišću. Nedostatak kalcijuma kod biljaka prouzrokuje slab razvoj korena i lišća.

Kalcijum je zastupljen u čovekovom organizmu između 1,4 i 1,66 % što pretstavlja preko 1 kilogram. Kalcijum ima veliku ulogu u ljudskom organizmu:

• aktivator enzima
• provođenje bioelektričnih impulsa
• udeo u zgrušavanju krvi
• udeo u grčenju mišića
• udeo u proizvodnji hormona

Nivo kalcijuma u krvi zavisi od:

• količine kalcijuma koja se unosi ishranom
• količine kalcijuma u namirnicama
• stepene izbacivanja kalcijuma sa mokraćom

Kalcijuum je takođe neophodan sastojak u ćelijama biljaka.

Katjoni Ca²⁺ spadaju u IV grupu katjona.

Kalcij na Wikimedijinoj ostavi