L’élément chimique calcium est classé comme un métal alcalino-terreux. Il a été découvert en 1808 par Sir Humphry Davy.
Zone de Données
| Classification: | Le calcium est un métal alcalino-terreux |
| Couleur: | gris argenté |
| Poids atomique: | 40.078 |
| État: | solide |
| Point de fusion: | 842 oC, 1115 K |
| Point d’ébullition: | 1484 oC, 1771 K |
| Électrons: | 20 |
| Protons: | 20 |
| Neutrons dans l’isotope le plus abondant: | 20 |
| Coquilles d’électrons: | 2,8,8,2 |
| Configuration électronique : | 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 |
| Densité @ 20oC: | 1.55 g/cm3 |
Afficher plus, y compris: Chaleurs, Énergies, Oxydation, Réactions,
Composés, Rayons, Conductivités
| Volume atomique: | 29,9 cm3/ mol |
| Structure: | ccp: fermé cubique emballé |
| Dureté : | 1,75 mohs |
| Capacité thermique spécifique | 0,63 J g-1 K-1 |
| Chaleur de fusion | 8.54 kJ mol-1 |
| Chaleur d’atomisation | 178 kJ mol-1 |
| Chaleur de vaporisation | 153,6 kJ mol-1 |
| 1ère énergie d’ionisation | 589,8 kJ mol-1 |
| 2e énergie d’ionisation | 1145,4 kJ mol-1 |
| 3e énergie d’ionisation | 4911,8 kJ mol-1 |
| Affinité électronique | 2 kJ mol-1 |
| Nombre minimum d’oxydation | 0 |
| Min. oxydation commune no. | 0 |
| Maximum oxidation number | 2 |
| Max. common oxidation no. | 2 |
| Electronegativity (Pauling Scale) | 1 |
| Polarizability volume | 22.8 Å3 |
| Réaction avec l’air | vigoureuse, ⇒ CaO, Ca3N2 |
| Réaction avec 15 M HNO3 | vigoureux, ⇒ H2, Ca (NO3)2 |
| Réaction avec HCl 6 M | vigoureux, ⇒ H2, CaCl2 |
| Réaction avec 6 M NaOH | aucun |
| Oxyde(s) | CaO |
| Hydrure(s) | CaH2 |
| Chlorure(s) | CaCl2 |
| Rayon atomique | 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 |
Calcium métal stocké sous atmosphère d’argon. Image de Matthias Zepper
Le Colisée de Rome, résistant aux ravages du temps (d’accord, il manque une ou deux pièces…) à l’aide de ciment à base d’oxyde de calcium. Photo : David Iliff.
Stalactites – Principalement Du Carbonate De Calcium.
Découverte du calcium
Les gens utilisent les composés du calcium depuis des milliers d’années – dans le ciment, par exemple.
Le calcaire était appelé calx par les Romains. Les Romains chauffaient le calx, chassant le dioxyde de carbone pour laisser de l’oxyde de calcium. Pour fabriquer du ciment, il vous suffit de mélanger de l’oxyde de calcium avec de l’eau. Les Romains ont construit de vastes amphithéâtres et aqueducs en utilisant du ciment à l’oxyde de calcium pour lier les pierres entre elles. (1)
Malgré la longue histoire des composés du calcium, l’élément lui-même n’a pas été découvert avant que l’électricité ne soit disponible pour être utilisée dans des expériences.
Le calcium a été isolé pour la première fois par Sir Humphry Davy en 1808 à Londres. Dans une conférence à la Royal Society en juin 1808, Davy décrivit ses expériences de cette année-là, qui produisirent au mieux de petites quantités de métal. Il ne put trouver aucun moyen de produire plus de calcium métallique jusqu’à ce qu’une lettre de Jöns Berzelius à Stockholm le dirige dans la bonne direction.(3)
Davy a appris que Berzelius et Magnus Pontin avaient utilisé une batterie pour décomposer de l’oxyde de calcium au niveau d’une électrode à mercure et qu’ils avaient obtenu un amalgame de mercure et de calcium. (Berzelius, le grand chimiste suédois, a échangé beaucoup d’informations avec Davy. Berzelius avait déjà appris de Davy que le potassium pouvait être dissous dans le mercure pour former un amalgame. Berzelius avait étendu la méthode.) (3),(4)
Davy a fait une pâte de chaux éteinte et d’oxyde rouge de mercure. (3)
Il a fait une dépression dans la pâte et y a placé environ 3,5 grammes de mercure métallique pour servir d’électrode. Le platine a été utilisé comme contre-électrode. Davy a réalisé l’expérience sous naphta (un hydrocarbure liquide sous lequel il avait découvert qu’il pouvait stocker en toute sécurité du potassium et du sodium).
Lorsque l’électricité a traversé la pâte, un amalgame calcium-mercure s’est formé au niveau de l’électrode au mercure.
Davy a retiré le mercure par distillation pour révéler un nouvel élément : le calcium.
Davy a utilisé la même procédure pour isoler le strontium, le baryum et le magnésium.
Il a nommé le calcium métallique en raison de son apparition dans calx.
Faits intéressants sur le calcium
- Le calcium est le plus abondant des éléments métalliques du corps humain. Le corps adulte moyen contient environ 1 kg ou 2 lb de calcium, dont 99% se trouve dans les os et les dents. Seuls l’oxygène, le carbone, l’hydrogène et l’azote sont plus abondants dans notre corps que le calcium.
- Le calcium construit non seulement les structures qui soutiennent notre corps, mais beaucoup d’entre nous vivent également dans des maisons construites en béton structurel ou en ciment à base de chaux (oxyde de calcium). Les escargots et de nombreux crustacés utilisent également un autre composé calcique – le carbonate de calcium – pour construire leurs propres maisons – leurs coquilles.
- Les humains modernes n’ont pas été les premiers à utiliser le calcium pour construire des choses. Les pyramides égyptiennes ont été construites à l’aide de blocs de calcaire. Le calcaire est du carbonate de calcium cristallin. Dans les pyramides ultérieures, les blocs étaient maintenus ensemble avec du mortier à base de gypse ou de chaux. Le gypse est du sulfate de calcium dihydraté et la chaux est de l’oxyde de calcium.
- Avez-vous déjà voulu être sous les feux de la rampe ? »La chaux est de l’oxyde de calcium, qui produit une lumière brillante et intense lorsqu’il est brûlé dans une flamme d’oxyhydrogène. Il a été utilisé pour éclairer la scène dans les théâtres pendant les années 1800 jusqu’à ce que l’électricité prenne le relais – d’où le dicton.
- Les cellules des animaux et des plantes doivent communiquer avec d’autres cellules. C’est ce qu’on appelle la signalisation. Les ions calcium sont les messagers les plus importants entre les cellules des êtres vivants et sont absolument vitaux pour l’existence de formes de vie multicellulaires.
Aspect et caractéristiques
Effets nocifs:
Non toxique et un métal essentiel pour les organismes vivants.
Caractéristiques:
Le calcium est réactif et, pour un métal, mou. Avec un peu d’effort, il peut être coupé avec un couteau bien aiguisé.
Au contact de l’air, le calcium développe un revêtement mixte d’oxyde et de nitrure, qui le protège de la corrosion supplémentaire.
Le calcium réagit facilement avec l’eau et les acides et le métal brûle vivement dans l’air, formant principalement le nitrure.
Utilisations du calcium
Le calcium forme des alliages avec l’aluminium, le béryllium, le cuivre, le plomb et le magnésium.
Il est utilisé dans la fabrication d’autres métaux tels que l’uranium et le thorium.
Le calcium est utilisé pour éliminer l’oxygène, le soufre et le carbone des alliages.
Le calcium issu du calcaire est un composant essentiel du ciment Portland.
La chaux vive (CaO) est utilisée dans de nombreuses applications de l’industrie chimique, telles que le traitement de l’eau potable – en particulier pour l’adoucissement de l’eau et l’élimination de l’arsenic, les déchets animaux et les eaux usées.
Abondance et Isotopes
Abondance croûte terrestre: 4,2% en poids, 2,2% en moles
Abondance système solaire: 70 parties par million en poids, 2 parties par million en moles
Coût, pur: 20 per par 100g
Coût, en vrac: per par 100g
Source: Le calcium se trouve dans la nature dans divers minéraux, notamment le calcaire (carbonate de calcium), le gypse (sulfate de calcium) et la fluorite (fluorure de calcium). Commercialement, il peut être fabriqué par électrolyse du chlorure de calcium fondu, CaCl2. Le métal pur peut également être produit en remplaçant le calcium dans la chaux (CaCO3) par de l’aluminium dans des cornues chaudes à basse pression.
Citez cette page
Pour les liens en ligne, veuillez copier et coller l’un des éléments suivants:
<a href="https://www.chemicool.com/elements/calcium.html">Calcium</a>
ou
<a href="https://www.chemicool.com/elements/calcium.html">Calcium Element Facts</a>
Pour citer cette page dans un document académique, veuillez utiliser la citation conforme à la MLA suivante :
"Calcium." Chemicool Periodic Table. Chemicool.com. 04 Oct. 2012. Web. <https://www.chemicool.com/elements/calcium.html>.