Karakterisasi kalsium. sifat kalsium. Formula Kalsium

2024 Pengarang: Angel Austin | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-17 05:30

Di antara semua elemen sistem periodik, ada beberapa di antaranya, yang tanpanya tidak hanya mungkin mengembangkan berbagai penyakit pada organisme hidup, tetapi umumnya tidak mungkin untuk hidup dan tumbuh secara normal. Salah satunya adalah kalsium.

Menarik karena logam ini, sebagai zat sederhana, tidak memiliki manfaat apa pun bagi seseorang, bahkan merugikan. Namun, kita hanya perlu menyebutkan ion Ca²⁺, karena segera ada banyak titik yang mencirikan pentingnya mereka.

Posisi kalsium dalam Tabel Periodik

Karakterisasi kalsium, seperti elemen lainnya, dimulai dengan indikasi posisinya dalam sistem periodik. Bagaimanapun, ini memungkinkan untuk belajar banyak tentang atom ini:

• muatan inti;
• jumlah elektron dan proton, neutron;
• kondisi oksidasi, lebih tinggi dan lebih rendah;
• konfigurasi elektronik dan hal penting lainnya.

Unsur yang kita pertimbangkan terletak di periode besar keempat dari kelompok kedua, subkelompok utama dan memiliki nomor seri 20. Juga, tabel periodik kimia menunjukkan berat atom kalsium - 40,08, yang merupakan rata-rata nilai isotop yang ada iniatom.

Bilangan oksidasi adalah satu, selalu konstan, sama dengan +2. Rumus oksida CaO yang lebih tinggi. Nama latin unsur tersebut adalah kalsium, maka lambang atom Ca.

Karakterisasi kalsium sebagai zat sederhana

Dalam kondisi normal, elemen ini adalah logam, putih keperakan. Rumus kalsium sebagai zat sederhana adalah Ca. Karena aktivitas kimianya yang tinggi, ia mampu membentuk banyak senyawa dari kelas yang berbeda.

Dalam keadaan agregasi padat, tidak termasuk dalam tubuh manusia, oleh karena itu penting untuk kebutuhan industri dan teknis (terutama sintesis kimia).

Merupakan salah satu logam yang paling umum dalam hal bagian dalam kerak bumi, sekitar 1,5%. Itu milik kelompok alkali tanah, karena ketika dilarutkan dalam air memberikan alkali, tetapi di alam itu terjadi dalam bentuk beberapa mineral dan garam. Banyak kalsium (400 mg/l) termasuk dalam air laut.

Kisi kristal

Karakteristik kalsium dijelaskan oleh struktur kisi kristal, yang dapat memiliki dua jenis (karena ada bentuk alfa dan beta):

• pusat wajah kubik;
• volume sentris.

Jenis ikatan dalam molekul adalah logam, di lokasi kisi, seperti semua logam, ada ion atom.

Berada di alam

Ada beberapa zat dasar di alam yang mengandung unsur ini.

1. Air laut.
2. Batu dan mineral.
3. Organisme hidup (cangkang dancangkang, jaringan tulang, dan sebagainya).
4. Air tanah di kerak bumi.

Jenis batuan dan mineral berikut dapat diidentifikasi sebagai sumber kalsium alami.

1. Dolomit adalah campuran kalsium dan magnesium karbonat.
2. Fluorit - kalsium fluorida.
3. Gypsum - CaSO₄ 2H₂O.
4. Kalsit - kapur, batu kapur, marmer - kalsium karbonat.
5. Alabaster - CaSO₄ 0.5H₂O.
6. Apatitas.

Total ada sekitar 350 mineral dan batuan yang berbeda yang mengandung kalsium.

Cara memperoleh

Tidak mungkin mengisolasi logam dalam bentuk bebas untuk waktu yang lama, karena aktivitas kimianya tinggi, Anda tidak akan menemukannya dalam bentuk murni di alam. Oleh karena itu, hingga abad ke-19 (1808), unsur yang dimaksud adalah misteri lain yang dibawa tabel periodik.

Kalsium sebagai logam mampu mensintesis ahli kimia Inggris Humphrey Davy. Dialah yang pertama kali menemukan fitur interaksi lelehan mineral padat dan garam dengan arus listrik. Sampai saat ini, masih cara yang paling relevan untuk mendapatkan logam ini adalah elektrolisis garamnya, seperti:

• campuran kalsium dan kalium klorida;
• campuran fluorida dan kalsium klorida.

Dimungkinkan juga untuk mengekstrak kalsium dari oksidanya menggunakan metode aluminotermik yang umum dalam metalurgi.

Sifat fisik

Karakterisasi kalsium dalam hal parameter fisik dapat dijelaskan dalam beberapa poin.

1. Kondisi agregat padat dalam kondisi normal.
2. Titik leleh - 842 ⁰C.
3. Logam lunak, dapat dipotong dengan pisau.
4. Warna - putih keperakan, mengkilat.
5. Memiliki sifat konduktif dan termal yang baik.
6. Saat dipanaskan untuk waktu yang lama, ia berubah menjadi cair, kemudian menjadi uap, kehilangan sifat logamnya. Titik didih 1484 ⁰C.

Sifat fisik kalsium memiliki satu ciri. Ketika tekanan diterapkan pada logam, pada suatu saat ia kehilangan sifat logam dan kemampuannya untuk menghantarkan listrik. Namun, dengan peningkatan eksposur lebih lanjut, ia dipulihkan kembali dan memanifestasikan dirinya sebagai superkonduktor, beberapa kali lebih tinggi daripada elemen lainnya dalam indikator ini.

Sifat kimia

Aktivitas logam ini sangat tinggi. Oleh karena itu, ada banyak interaksi di mana kalsium masuk. Reaksi dengan semua non-logam biasa terjadi padanya, karena sebagai reduktor ia sangat kuat.

1. Dalam kondisi normal mudah bereaksi membentuk senyawa biner yang sesuai dengan: halogen, oksigen.
2. Saat dipanaskan: hidrogen, nitrogen, karbon, silikon, fosfor, boron, belerang, dan lainnya.
3. Di udara terbuka, ia segera berinteraksi dengan karbon dioksida dan oksigen, oleh karena itu ia menjadi tertutup oleh lapisan abu-abu.
4. Bereaksi hebat dengan asam, terkadang mudah terbakar.

Sifat menarik kalsium muncul ketika datang ketentang hal itu dalam komposisi garam. Jadi, stalaktit dan stalagmit gua yang indah yang tumbuh di langit-langit dan dinding tidak lebih dari kalsium karbonat, terbentuk dari waktu ke waktu dari air, karbon dioksida, dan bikarbonat di bawah pengaruh proses di dalam air tanah.

Mengingat seberapa aktifnya logam dalam keadaan normal, ia disimpan di laboratorium, seperti yang bersifat basa. Dalam wadah kaca gelap, dengan tutup tertutup rapat dan di bawah lapisan minyak tanah atau parafin.

Reaksi kualitatif terhadap ion kalsium adalah warna nyala api yang indah, warna merah bata yang kaya. Dimungkinkan juga untuk mengidentifikasi logam dalam komposisi senyawa dengan endapan yang tidak larut dari beberapa garamnya (kalsium karbonat, fluorida, sulfat, fosfat, silikat, sulfit).

Sambungan logam

Jenis senyawa logam adalah sebagai berikut:

• oksida;
• hidroksida;
• garam kalsium (sedang, asam, basa, rangkap, kompleks).

Kalsium oksida dikenal sebagai kapur tohor. CaO digunakan untuk membuat bahan bangunan (kapur). Jika Anda memadamkan oksida dengan air, Anda mendapatkan hidroksida yang sesuai, yang menunjukkan sifat-sifat alkali.

Berbagai garam kalsium, yang digunakan di berbagai sektor ekonomi, sangat penting secara praktis. Jenis garam apa yang ada, telah kami sebutkan di atas. Berikut adalah contoh jenis senyawa tersebut.

1. garam sedang - karbonat CaCO₃, fosfat Ca₃(PO₄) 2 _{dan lainnya.}
2. Asam - hidrosulfat CaHSO₄.
3. Dasar - bikarbonat(SaOH)₃PO₄.
4. Kompleks - [Ca (NH₃)₈] Cl_2.
5. Double - 5Ca(TIDAK₃)₂NH₄TIDAK 3_10H2_O.

Dalam bentuk senyawa golongan inilah kalsium penting untuk sistem biologis, karena garam adalah sumber ion bagi tubuh.

Peran biologis

Apa pentingnya kalsium bagi tubuh manusia? Ada beberapa alasan.

1. Ion elemen inilah yang merupakan bagian dari zat antar sel dan cairan jaringan, berpartisipasi dalam pengaturan mekanisme eksitasi, produksi hormon, dan neurotransmiter.
2. Kalsium menumpuk di tulang, email gigi dalam jumlah sekitar 2,5% dari total berat badan. Ini cukup banyak dan memainkan peran penting dalam memperkuat struktur ini, menjaga kekuatan dan stabilitasnya. Pertumbuhan tubuh tanpanya tidak mungkin.
3. Pembekuan darah juga tergantung pada ion yang bersangkutan.
4. Ini adalah bagian dari otot jantung, berpartisipasi dalam eksitasi dan kontraksi.
5. Adalah peserta dalam proses eksositosis dan perubahan intraseluler lainnya.

Jika jumlah kalsium yang dikonsumsi tidak cukup, maka berkembangnya penyakit seperti:

• rakhitis;
• osteoporosis;
• penyakit darah.

Norma harian untuk orang dewasa adalah 1000 mg, dan untuk anak-anak dari 9 tahun 1300 mg. Untuk mencegah kelebihan elemen ini dalam tubuh, dosis yang ditunjukkan tidak boleh dilampaui. Sebaliknyakasus, penyakit usus dapat berkembang.

Bagi semua makhluk hidup lainnya, kalsium tidak kalah pentingnya. Misalnya, banyak invertebrata, meskipun tidak memiliki kerangka, tetapi cara eksternal untuk memperkuat mereka juga merupakan formasi logam ini. Diantaranya:

• kerang;
• kerang dan tiram;
• spons;
• polip karang.

Semuanya membawa di punggungnya atau, pada prinsipnya, membentuk dalam proses kehidupan semacam kerangka eksternal yang melindungi mereka dari pengaruh eksternal dan pemangsa. Komponen utamanya adalah garam kalsium.

Vertebrata, seperti manusia, membutuhkan ion ini untuk pertumbuhan dan perkembangan normal dan mendapatkannya dari makanan.

Preparat yang mengandung kalsium

Ada banyak opsi yang memungkinkan untuk mengganti elemen yang hilang di dalam tubuh. Yang terbaik dari semuanya, tentu saja, metode alami - produk yang mengandung atom yang diinginkan. Namun, jika karena alasan tertentu ini tidak mencukupi atau tidak memungkinkan, jalur medis juga dapat diterima.

Jadi, daftar makanan yang mengandung kalsium kurang lebih seperti ini:

• produk susu dan susu asam;
• ikan;
• hijau;
• sereal (gandum, nasi, kue gandum utuh);
• beberapa buah jeruk (jeruk, jeruk keprok);
• kacang-kacangan;
• semua kacang (terutama almond dan walnut).

Jika Anda alergi terhadap beberapa produk atau Anda tidak dapat menggunakannya karena alasan lain, maka isi kembali tingkat elemen yang diinginkan dalam tubuhpersiapan yang mengandung kalsium akan membantu.

Semuanya adalah garam dari logam ini, yang memiliki kemampuan untuk dengan mudah diserap oleh tubuh, cepat diserap ke dalam darah dan usus. Di antara mereka, berikut ini adalah yang paling populer dan digunakan.

1. Kalsium klorida - solusi untuk injeksi atau pemberian oral untuk orang dewasa dan anak-anak. Ini berbeda dalam konsentrasi garam dalam komposisi, digunakan untuk "suntikan panas", karena menyebabkan sensasi seperti itu ketika disuntikkan. Bentuk jus buah tersedia untuk kemudahan konsumsi.
2. Kalsium glukonat. Tersedia dalam bentuk tablet (0,25 atau 0,5 g) dan larutan untuk injeksi intravena. Seringkali dalam bentuk tablet mengandung berbagai aditif buah.
3. Kalsium laktat - tersedia dalam tablet 0,5g