Caracterização do cálcio. propriedades do cálcio. Fórmula de cálcio

2024 Autor: Angel Austin | [email protected]. Última modificação: 2023-12-17 05:39

Entre todos os elementos do sistema periódico, existem vários deles, sem os quais não só é possível desenvolver várias doenças nos organismos vivos, como geralmente é impossível viver e crescer normalmente. Um deles é o cálcio.

É interessante que quando se trata desse metal, como uma substância simples, não traz nenhum benefício para a pessoa, nem mesmo danos. No entanto, basta mencionar os íons Ca²⁺, pois imediatamente há uma massa de pontos caracterizando sua importância.

Posição do cálcio na Tabela Periódica

A caracterização do cálcio, como qualquer outro elemento, começa com a indicação de sua posição no sistema periódico. Afinal, possibilita aprender muito sobre esse átomo:

• carga do núcleo;
• número de elétrons e prótons, nêutrons;
• estado de oxidação, superior e inferior;
• configuração eletrônica e outras coisas importantes.

O elemento que estamos considerando está localizado no quarto grande período do segundo grupo, o subgrupo principal e tem número de série 20. Além disso, a tabela periódica química mostra o peso atômico do cálcio - 40,08, que é a média valor dos isótopos existentes destaátomo.

O estado de oxidação é um, sempre constante, igual a +2. A fórmula do óxido superior CaO. O nome latino para o elemento é cálcio, daí o símbolo do átomo Ca.

Caracterização do cálcio como uma substância simples

Em condições normais, este elemento é um metal, branco prateado. A fórmula do cálcio como uma substância simples é Ca. Devido à sua alta atividade química, é capaz de formar muitos compostos pertencentes a diferentes classes.

No estado sólido de agregação, não está incluído no corpo humano, portanto é importante para as necessidades industriais e técnicas (principalmente sínteses químicas).

É um dos metais mais comuns em termos de participação na crosta terrestre, cerca de 1,5%. Pertence ao grupo dos alcalinos terrosos, pois quando dissolvido em água dá álcalis, mas na natureza ocorre na forma de múltiplos minerais e sais. Muito cálcio (400 mg/l) está incluído na água do mar.

Rede de cristal

A característica do cálcio é explicada pela estrutura da rede cristalina, que pode ser de dois tipos (já que existe uma forma alfa e uma beta):

• cubic face-centric;
• centrado no volume.

O tipo de ligação na molécula é metálico, nos sítios da rede, como todos os metais, existem átomos-íons.

Estar na natureza

Existem várias substâncias básicas na natureza que contêm este elemento.

1. Água do mar.
2. Rochas e minerais.
3. Organismos vivos (conchas econchas, tecido ósseo e assim por diante).
4. Águas subterrâneas na crosta terrestre.

Os seguintes tipos de rochas e minerais podem ser identificados como fontes naturais de cálcio.

1. Dolomita é uma mistura de carbonato de cálcio e magnésio.
2. Fluorita - fluoreto de cálcio.
3. Gypsum - CaSO₄ 2H₂O.
4. Calcita - giz, calcário, mármore - carbonato de cálcio.
5. Alabastro - CaSO₄ 0.5H₂O.
6. Apatia.

No total, existem cerca de 350 minerais e rochas diferentes que contêm cálcio.

Métodos de obtenção

Não foi possível isolar o metal na forma livre por muito tempo, pois sua atividade química é alta, você não o encontrará na forma pura na natureza. Portanto, até o século 19 (1808), o elemento em questão era outro mistério que a tabela periódica carregava.

O cálcio como metal foi capaz de sintetizar o químico inglês Humphrey Davy. Foi ele quem primeiro descobriu as características da interação de derretimentos de minerais sólidos e sais com corrente elétrica. Até hoje, ainda a forma mais relevante de obtenção deste metal é a eletrólise de seus sais, como:

• uma mistura de cloretos de cálcio e potássio;
• mistura de flúor e cloreto de cálcio.

Também é possível extrair cálcio de seu óxido usando o método aluminotérmico comum em metalurgia.

Propriedades físicas

A caracterização do cálcio em termos de parâmetros físicos pode ser descrita em vários pontos.

1. O estado agregado é sólido em condições normais.
2. Ponto de fusão - 842 ⁰C.
3. O metal é macio, pode ser cortado com uma faca.
4. Cor - branco prateado, brilhante.
5. Tem boas propriedades condutoras e térmicas.
6. Quando aquecido por muito tempo, passa para o estado líquido, depois para o estado de vapor, perdendo suas propriedades metálicas. Ponto de ebulição 1484 ⁰C.

As propriedades físicas do cálcio têm uma característica. Quando a pressão é aplicada a um metal, em algum momento ele perde suas propriedades metálicas e capacidade de conduzir eletricidade. No entanto, com um aumento adicional na exposição, ele é restaurado novamente e se manifesta como um supercondutor, várias vezes maior que o restante dos elementos nesses indicadores.

Propriedades Químicas

A atividade deste metal é muito alta. Portanto, existem muitas interações nas quais o cálcio entra. Reações com todos os não metais são comuns para ele, pois como agente redutor ele é muito forte.

1. Em condições normais reage facilmente para formar os compostos binários correspondentes com: halogênios, oxigênio.
2. Quando aquecidos: hidrogênio, nitrogênio, carbono, silício, fósforo, boro, enxofre e outros.
3. Ao ar livre, ele interage imediatamente com o dióxido de carbono e oxigênio, por isso fica coberto com um revestimento cinza.
4. Reage violentamente com ácidos, às vezes inflamáveis.

Propriedades interessantes do cálcio aparecem quando se trata desobre isso na composição de sais. Assim, as belas estalactites e estalagmites das cavernas que crescem no teto e nas paredes nada mais são do que carbonato de cálcio, formado ao longo do tempo a partir da água, dióxido de carbono e bicarbonato sob a influência de processos dentro das águas subterrâneas.

Dada a atividade do metal em seu estado normal, ele é armazenado em laboratórios, como os alcalinos. Em um recipiente de vidro escuro, com a tampa bem fechada e sob uma camada de querosene ou parafina.

A reação qualitativa ao íon cálcio é a cor da chama em uma bela e rica cor vermelho-tijolo. Também é possível identificar um metal na composição de compostos por precipitados insolúveis de alguns de seus sais (carbonato de cálcio, flúor, sulfato, fosfato, silicato, sulfito).

Juntas de metal

Os tipos de compostos metálicos são os seguintes:

• óxido;
• hidróxido;
• sais de cálcio (médio, ácido, básico, duplo, complexo).

O óxido de cálcio é conhecido como cal viva. CaO é usado para criar um material de construção (cal). Se você extinguir o óxido com água, obtém o hidróxido correspondente, que exibe as propriedades do álcali.

Vários sais de cálcio, utilizados em diversos setores da economia, são de grande importância prática. Que tipo de sais existem, já mencionamos acima. Aqui estão exemplos dos tipos desses compostos.

1. Sais médios - carbonato CaCO₃, fosfato Ca₃(PO₄) ₂ e outros.
2. Acidic - hidrossulfato CaHSO₄.
3. Basic - bicarbonato(SaOH)₃PO₄.
4. Complexo - [Ca (NH₃)₈] Cl_2.
5. Duplo - 5Ca(NÃO₃)₂NH₄NÃO 3_10H2_O.

É na forma de compostos desta classe que o cálcio é importante para os sistemas biológicos, pois os sais são a fonte de íons para o corpo.

Papel Biológico

Qual a importância do cálcio para o corpo humano? Existem várias razões.

1. São os íons desse elemento que fazem parte da substância intercelular e do fluido tecidual, participando da regulação dos mecanismos de excitação, da produção de hormônios e neurotransmissores.
2. Cálcio se acumula nos ossos, esm alte dos dentes em uma quantidade de cerca de 2,5% do peso corporal total. Isso é bastante e desempenha um papel importante no fortalecimento dessas estruturas, mantendo sua força e estabilidade. O crescimento do corpo sem ele é impossível.
3. A coagulação do sangue também depende dos íons em questão.
4. Faz parte do músculo cardíaco, participando de sua excitação e contração.
5. É participante dos processos de exocitose e outras alterações intracelulares.

Se a quantidade de cálcio consumida não for suficiente, então o desenvolvimento de doenças como:

• raquitismo;
• osteoporose;
• doenças do sangue.

A norma diária para um adulto é de 1000 mg e para crianças a partir dos 9 anos 1300 mg. A fim de evitar uma superabundância deste elemento no organismo, a dose indicada não deve ser excedida. Por outro ladocaso, pode ocorrer doença intestinal.

Para todos os outros seres vivos, o cálcio não é menos importante. Por exemplo, muitos invertebrados, embora não tenham esqueleto, no entanto, meios externos de fortalecê-los também são formações desse metal. Entre eles:

• marisco;
• mexilhões e ostras;
• esponjas;
• pólipos de coral.

Todos carregam nas costas ou, em princípio, formam no processo da vida uma espécie de esqueleto externo que os protege de influências externas e predadores. Seu principal componente são os sais de cálcio.

Os vertebrados, como os humanos, precisam desses íons para o crescimento e desenvolvimento normais e os obtêm dos alimentos.

Preparações contendo cálcio

Existem muitas opções pelas quais é possível compensar o elemento ausente no corpo. O melhor de tudo, é claro, métodos naturais - produtos que contêm o átomo desejado. No entanto, se por algum motivo isso for insuficiente ou impossível, o caminho médico também é aceitável.

Então, a lista de alimentos que contém cálcio é algo assim:

• produtos lácteos e azedos;
• peixe;
• verdes;
• cereais (trigo sarraceno, arroz, bolos de trigo integral);
• algumas frutas cítricas (laranjas, tangerinas);
• legumes;
• todos os frutos secos (especialmente amêndoas e nozes).

Se você é alérgico a alguns produtos ou não pode usá-los por outro motivo, reabasteça o nível do elemento desejado no corpopreparações contendo cálcio ajudarão.

Todos eles são sais deste metal, que têm a capacidade de serem facilmente absorvidos pelo organismo, rapidamente absorvidos pelo sangue e intestinos. Entre eles, os seguintes são os mais populares e usados.

1. Cloreto de cálcio - solução injetável ou administração oral para adultos e crianças. Difere na concentração de sal na composição, é usado para "injeções quentes", porque causa essa sensação quando injetado. Formas de suco de frutas estão disponíveis para facilitar a ingestão.
2. gluconato de cálcio. Disponível como comprimidos (0,25 ou 0,5 g) e soluções para injeção intravenosa. Muitas vezes na forma de comprimidos contém vários aditivos de frutas.
3. Lactato de cálcio - disponível em comprimidos de 0,5g