alkuaine kalsium luokitellaan maa-alkalimetalliksi. Sen löysi Sir Humphry Davy vuonna 1808.
tietoalue
| luokittelu: | kalsium on maa-alkalimetalli |
| väri: | hopeanharmaa |
| atomipaino: | 40.078 |
| tila: | kiinteä |
| sulamispiste: | 842 oC, 1115 K |
| Kiehumispiste: | 1484 oC, 1771 K |
| elektronit: | 20 |
| protonit: | 20 |
| neutronit runsaimmassa isotoopissa: | 20 |
| Elektronikuoret: | 2,8,8,2 |
| elektronikonfiguraatio: | 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 |
| tiheys @ 20oC: | 1.55 g / cm3 |
Näytä lisää, mukaan lukien: lämmöt, energiat, hapettuminen, reaktiot,
yhdisteet, säteet, johtavuus
| atomimäärä: | 29,9 cm3 / mol |
| rakenne: | ccp: kuutiollinen tiivis pakkaus |
| kovuus: | 1,75 mohs |
| Ominaislämpöteho | 0,63 J g-1 K-1 |
| fuusiolämpö | 8.54 kJ mol-1 |
| sumutuslämpö | 178 kJ mol-1 |
| höyrystymislämpö | 153,6 kJ mol-1 |
| 1. ionisaatioenergia | 589,8 kJ mol-1 |
| 2. ionisaatioenergia | 1145.4 kJ mol-1 |
| 3. ionisaatioenergia | 4911.8 kJ mol-1 |
| Elektroniaffiniteetti | 2 kJ mol-1 |
| pienin hapetusluku | 0 |
| vähintään yhteinen hapetus no. | 0 |
| Maximum oxidation number | 2 |
| Max. common oxidation no. | 2 |
| Electronegativity (Pauling Scale) | 1 |
| Polarizability volume | 22.8 Å3 |
| reaktio ilman kanssa | voimakas, ⇒ cao, Ca3N2 |
| reaktio, jossa 15 M HNO3 | voimakas, ⇒ H2, Ca (NO3)2 |
| reaktio 6 M HCl: n kanssa | vigorous, ⇒ H2, CaCl2 |
| reaktio, jossa 6 M NaOH | ei mitään |
| oksidi (t) | CaO |
| hydridi (s) | CaH2 |
| kloridi (s) | CaCl2 |
| atomisäde | 180 pm |
| Ionic radius (1+ ion) | – |
| Ionic radius (2+ ion) | 114 pm |
| Ionic radius (3+ ion) | – |
| Ionic radius (1- ion) | – |
| Ionic radius (2- ion) | – |
| Ionic radius (3- ion) | – |
| Thermal conductivity | 201 W m-1 K-1 |
| Electrical conductivity | 31.3 x 106 S m-1 |
| Freezing/Melting point: | 842 oC, 1115 K |
Kalsiummetalli varastoituu argon-ilmakehän alle. Kuva: Matthias Zepper
Rooman Colosseum, joka vastustaa ajan tuhoja (okei, on yksi tai kaksi puuttuvaa palaa…) kalsiumoksidipohjaisen sementin avulla. Kuva: David Iliff.
Tippukiviluolat-Pääasiassa Kalsiumkarbonaattia.
kalsiumin löytyminen
ihmiset ovat käyttäneet kalsiumin yhdisteitä tuhansia vuosia – esimerkiksi sementissä.
Roomalaiset kutsuivat kalkkikiveä nimellä calx. Roomalaiset kuumensivat calxin, jolloin hiilidioksidi irtosi kalsiumoksidista. Sementin valmistaminen vaatii vain kalsiumoksidin sekoittamista veteen. Roomalaiset rakensivat valtavia amfiteattereita ja akvedukteja käyttäen kalsiumoksidisementtiä kivien sitomiseen toisiinsa. (1)
huolimatta kalsiumin yhdisteiden pitkästä historiasta alkuaine itsessään löydettiin vasta, kun sähköä oli käytettävissä kokeissa.
kalsiumin eristi ensimmäisenä Sir Humphry Davy vuonna 1808 Lontoossa. Pitämässään luennossa Royal Societylle kesäkuussa 1808 Davy kuvaili samana vuonna tekemiään kokeita, joissa tuotettiin parhaimmillaan pieniä määriä metallia. Hän ei keksinyt mitään keinoa tuottaa lisää kalsiummetallia, ennen kuin tukholmalaisen Jöns Berzeliuksen kirje osoitti hänet oikeaan suuntaan.3)
Davy sai tietää, että Berzelius ja Magnus Pontin olivat käyttäneet paristoa hajottamaan kalsiumoksidia elohopeaelektrodilla ja he olivat saaneet elohopean ja kalsiumin amalgaamin. (Berzelius, suuri ruotsalainen kemisti, vaihtoi Davyn kanssa paljon tietoa. Berzelius oli aiemmin oppinut Davylta, että kalium voi liueta elohopeaan amalgaamiksi. Berzelius oli laajentanut menetelmää.) (3),(4)
Davy teki tahnaa sammutettua kalkkia ja punaista elohopeaoksidia . (3)
hän teki tahnaan painuman ja asetti sinne noin 3,5 grammaa elohopeametallia toimimaan elektrodina. Vastaelektrodina käytettiin platinaa. Davy suoritti kokeen naptalla (nestemäisellä hiilivedyllä, jonka alle hän oli todennut pystyvänsä turvallisesti varastoimaan kaliumia ja natriumia).
kun tahnan läpi johdettiin sähköä, elohopeaelektrodiin muodostui kalsium-elohopea-amalgaami.
Davy poisti elohopean tislaamalla ja paljasti uuden alkuaineen: kalsiumin.
Davy käytti samaa menetelmää strontiumin, bariumin ja magnesiumin eristämiseen.
hän antoi metallille nimen kalsium, koska sitä esiintyy calxissa.
mielenkiintoisia faktoja kalsiumista
- kalsium on ihmiskehon metallisista alkuaineista runsain. Keskimääräinen aikuinen keho sisältää noin 1 kg tai 2 lb kalsiumia, josta 99% on luissa ja hampaissa. Vain happea, hiiltä, vetyä ja typpeä on ruumiissamme enemmän kuin kalsiumia.
- kalsium ei ainoastaan rakenna kehoamme tukevia rakenteita, vaan monet meistä asuvat myös kodeissa, jotka on rakennettu kalkin (kalsiumoksidin) avulla tehdystä rakennebetonista tai sementistä. Kotilot ja monet äyriäiset rakentavat kotinsa myös toisen kalsiumyhdisteen – kalsiumkarbonaatin – avulla.
- nykyihminen ei ollut ensimmäinen ihminen, joka käytti kalsiumia esineiden rakentamiseen. Egyptin pyramidit rakennettiin kalkkikivilohkareista. Kalkkikivi on kiteistä kalsiumkarbonaattia. Myöhemmissä pyramideissa lohkot pidettiin kasassa kipsillä tai kalkkipohjaisella laastilla. Kipsi on kalsiumsulfaattidihydraattia ja kalkki kalsiumoksidia.
- Have you ever wanted to be ”in the limelight?”Kalkki on kalsiumoksidia, joka tuottaa loistavan, voimakkaan valon poltettaessa oksivetyliekissä. Sitä käytettiin näyttämön valaisemiseen teattereissa 1800 – luvulla, kunnes sähkö otti vallan-tästä sanonta.
- eläinten ja kasvien solujen on viestittävä muiden solujen kanssa. Tätä kutsutaan signaloinniksi. Kalsiumionit ovat tärkeimpiä elollisten solujen välisiä viestinviejiä, ja ne ovat ehdottoman välttämättömiä monisoluisten elämänmuotojen olemassaololle.
ulkonäkö ja ominaisuudet
haitalliset vaikutukset:
Myrkytön ja eläville organismeille välttämätön metalli.
ominaisuudet:
kalsium on reaktiivista ja metallille pehmeää. Pienellä vaivalla sen voi leikata terävällä veitsellä.
joutuessaan kosketuksiin ilman kanssa kalsium kehittää oksidi-ja nitridipäällysteen, joka suojaa sitä korroosiolta.
kalsium reagoi helposti veden ja happojen kanssa ja metalli palaa ilmassa kirkkaasti muodostaen pääasiassa nitridin.
kalsium
kalsium muodostaa seoksia alumiinin, berylliumin, kuparin, lyijyn ja magnesiumin kanssa.
sitä käytetään muiden metallien kuten uraanin ja toriumin valmistuksessa.
kalsiumia käytetään hapen, rikin ja hiilen poistamiseen seoksista.
kalkkikiven kalsium on tärkeä osa portlandsementtiä.
kalkkia (Cao) käytetään monissa kemianteollisuuden sovelluksissa, kuten juomaveden käsittelyssä – erityisesti veden pehmentämiseen ja arseenin poistoon, eläinjätteisiin ja jätevesiin.
runsaus ja isotoopit
runsaus maankuori: 4,2% painosta, 2,2% mooleista
runsaus aurinkokunta: 70 osaa miljoonasta painosta, 2 osaa miljoonasta mooleista
kustannus, puhdas: $20 per 100g
kustannus, bulkki: $ per 100g
lähde: Kalsiumia esiintyy luonnossa erilaisissa mineraaleissa, kuten kalkkikivessä (kalsiumkarbonaatti), kipsissä (kalsiumsulfaatti) ja fluoriitissa (kalsiumfluoridi). Kaupallisesti sitä voidaan valmistaa elektrolyysillä sulasta kalsiumkloridista, CaCl2: sta. Puhdasta metallia voidaan valmistaa myös korvaamalla kalkin sisältämä kalsium (CaCO3) alumiinilla kuumissa, matalapaineisissa retorteissa.
Cite this Page
for online linking, please copy and paste one of the following:
<a href="https://www.chemicool.com/elements/calcium.html">Calcium</a>
tai
<a href="https://www.chemicool.com/elements/calcium.html">Calcium Element Facts</a>
jos haluat siteerata tätä sivua akateemisessa asiakirjassa, käytä seuraavaa MLA: n mukaista viittausta:
"Calcium." Chemicool Periodic Table. Chemicool.com. 04 Oct. 2012. Web. <https://www.chemicool.com/elements/calcium.html>.