Кальцийдің сипаттамасы. кальцийдің қасиеттері. Кальций формуласы

2024 Автор: Angel Austin | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-17 05:33

Периодтық жүйенің барлық элементтерінің ішінде олардың бірнешеуі бар, оларсыз тірі ағзаларда әртүрлі аурулардың пайда болуы мүмкін емес, сонымен бірге қалыпты өмір сүру және өсу мүмкін емес. Солардың бірі - кальций.

Бір қызығы, бұл металға келгенде, қарапайым зат ретінде оның адамға пайдасы, тіпті зияны да жоқ. Дегенмен, Ca²⁺ иондарын атап өту керек, өйткені бірден олардың маңыздылығын сипаттайтын нүктелер массасы бар.

Кальцийдің периодтық жүйедегі орны

Кальцийдің сипаттамасы, кез келген басқа элемент сияқты, оның периодтық жүйедегі орнын көрсетуден басталады. Өйткені, бұл атом туралы көп нәрсені білуге мүмкіндік береді:

• негізгі заряд;
• электрондар мен протондар, нейтрондар саны;
• тотығу дәрежесі, жоғары және төмен;
• электрондық конфигурация және басқа маңызды нәрселер.

Біз қарастырып отырған элемент екінші топтың, негізгі топшаның төртінші үлкен периодында орналасқан және реттік нөмірі 20. Сондай-ақ, химиялық периодтық кестеде кальцийдің атомдық салмағы көрсетілген - 40,08, бұл орташа. осының бар изотоптарының мәніатом.

Тотығу дәрежесі бір, әрқашан тұрақты, +2-ге тең. Жоғары оксид СаО формуласы. Элементтің латынша атауы - кальций, сондықтан Ca атомының таңбасы.

Кальцийдің қарапайым зат ретіндегі сипаттамасы

Қалыпты жағдайда бұл элемент металл, күмістей ақ түсті. Кальцийдің қарапайым зат ретіндегі формуласы Са. Химиялық белсенділігі жоғары болғандықтан, ол әртүрлі кластарға жататын көптеген қосылыстар түзе алады.

Агрегацияның қатты күйінде ол адам ағзасына кірмейді, сондықтан өндірістік және техникалық қажеттіліктер үшін (негізінен химиялық синтездер) маңызды.

Жер қыртысындағы үлесі бойынша ең көп таралған металдардың бірі, шамамен 1,5%. Ол сілтілі жер тобына жатады, өйткені суда ерігенде сілтілер береді, бірақ табиғатта ол көптеген минералдар мен тұздар түрінде кездеседі. Теңіз суында кальцийдің көп мөлшері (400 мг/л) бар.

Хрустальды тор

Кальцийдің сипаттамасы кристалдық тордың құрылымымен түсіндіріледі, оның екі түрі болуы мүмкін (өйткені альфа және бета түрі бар):

• текше бетке бағытталған;
• дыбыс орталығы.

Молекуладағы байланыстың түрі металдық, тор учаскелерінде барлық металдар сияқты атом-иондар болады.

Табиғатта болу

Табиғатта бұл элементтің құрамында бірнеше негізгі заттар бар.

1. Теңіз суы.
2. Тау жыныстары мен минералдар.
3. Тірі ағзалар (қабықтар жәнеқабықтар, сүйек тіндері және т.б.).
4. Жер қыртысындағы жер асты сулары.

Тау жыныстары мен минералдардың келесі түрлерін кальцийдің табиғи көздері ретінде анықтауға болады.

1. Доломит - кальций мен магний карбонатының қоспасы.
2. Флюорит - кальций фториді.
3. Гипс - CaSO₄ 2H₂O.
4. Кальцит - бор, әктас, мәрмәр - кальций карбонаты.
5. Алабастр - CaSO₄ 0,5H₂O.
6. Тынышсыздық.

Жалпы, құрамында кальций бар шамамен 350 түрлі минералдар мен тау жыныстары бар.

Алу әдістері

Металды ұзақ уақыт бойы бос күйінде бөліп алу мүмкін болмады, оның химиялық белсенділігі жоғары болғандықтан, оны табиғатта таза күйінде кездестіре алмайсыз. Сондықтан 19 ғасырға дейін (1808) қарастырылып отырған элемент периодтық жүйенің тағы бір құпиясы болды.

Кальций метал ретінде ағылшын химигі Хамфри Дэвиді синтездей алды. Қатты минералдар мен тұздардың балқымаларының электр тогымен әрекеттесу ерекшеліктерін алғаш ашқан ол. Бүгінгі күні бұл металды алудың ең өзекті жолы оның тұздарының электролизі болып табылады, мысалы:

• кальций мен калий хлоридтерінің қоспасы;
• фторид пен кальций хлоридінің қоспасы.

Сондай-ақ металлургияда кең тараған алюминотермиялық әдісті пайдаланып кальцийді оның оксидінен алуға болады.

Физикалық қасиеттері

Кальцийдің физикалық параметрлері бойынша сипаттамасын бірнеше пунктте сипаттауға болады.

1. Қалыпты жағдайда агрегаттық күй қатты болады.
2. Балу температурасы - 842 ⁰C.
3. Метал жұмсақ, пышақпен кесуге болады.
4. Түсі - күмістей ақ, жылтыр.
5. Оның жақсы өткізгіштік және жылулық қасиеттері бар.
6. Ұзақ уақыт қыздырғанда металлдық қасиетін жоғалтып, сұйық, кейін бу күйіне айналады. Қайнау температурасы 1484 ⁰C.

Кальцийдің физикалық қасиеттерінің бір қасиеті бар. Металға қысым түсіргенде, белгілі бір уақытта металдық қасиеттерін және электр тогын өткізу қабілетін жоғалтады. Дегенмен, экспозицияның одан әрі жоғарылауымен ол қайтадан қалпына келтіріліп, осы көрсеткіштердегі қалған элементтерден бірнеше есе жоғары суперөткізгіш ретінде көрінеді.

Химиялық қасиеттері

Бұл металдың белсенділігі өте жоғары. Сондықтан кальций енетін көптеген өзара әрекеттесулер бар. Барлық бейметалдармен реакциялар оған тән, өйткені ол қалпына келтіретін зат ретінде өте күшті.

1. Қалыпты жағдайда галогендермен, оттегімен сәйкес екілік қосылыстар түзу үшін оңай әрекеттеседі.
2. Қызған кезде: сутегі, азот, көміртек, кремний, фосфор, бор, күкірт және т.б.
3. Ашық ауада ол бірден көмірқышқыл газымен және оттегімен әрекеттеседі, сондықтан ол сұр жабынмен жабылады.
4. Қышқылдармен қатты әрекеттеседі, кейде тұтанғыш.

Кальцийдің қызық қасиеттері сөз болғанда көрінедібұл туралы тұздардың құрамында. Сонымен, төбеде және қабырғаларда өсетін әдемі үңгір сталактиттері мен сталагмиттер жер асты суларының ішіндегі процестердің әсерінен уақыт өте судан, көмірқышқыл газынан және бикарбонаттан пайда болған кальций карбонатынан басқа ештеңе емес.

Металдың қалыпты күйінде қаншалықты белсенді екенін ескере отырып, ол сілтілі сияқты зертханаларда сақталады. Қақпағы тығыз жабылған және керосин немесе парафин қабатының астында қара шыны ыдыста.

Кальций ионына сапалы реакция - әдемі, қаныққан кірпіш қызыл түстегі жалынның түсі. Сонымен қатар қосылыстар құрамындағы металды оның кейбір тұздарының (кальций карбонаты, фторид, сульфат, фосфат, силикат, сульфит) ерімейтін тұнбалары арқылы анықтауға болады.

Металл қосылыстар

Металл қосылыстарының түрлері келесідей:

• оксид;
• гидроксиді;
• кальций тұздары (орташа, қышқылдық, негіздік, қос, күрделі).

Кальций оксиді сөндірілмеген әк ретінде белгілі. СаО құрылыс материалын (әктас) жасау үшін қолданылады. Егер сіз оксидті сумен сөндірсеңіз, сілтінің қасиетін көрсететін сәйкес гидроксидті аласыз.

Экономиканың әртүрлі салаларында қолданылатын әртүрлі кальций тұздарының практикалық маңызы зор. Қандай тұздар бар, біз жоғарыда айттық. Мұнда осы қосылыстардың түрлерінің мысалдары берілген.

1. Орташа тұздар - карбонат CaCO₃, фосфат Ca₃(PO₄) ₂ және басқалар.
2. Қышқылды - гидросульфат CaHSO₄.
3. Негізгі - бикарбонат(SaOH)₃PO₄.
4. Кешен - [Ca (NH₃)₈] Cl_2.
5. Қос - 5Ca(NO₃)₂NH₄NO 3_10H2_O.

Бұл класс қосылыстары түрінде кальций биологиялық жүйелер үшін маңызды, өйткені тұздар организм үшін иондардың көзі болып табылады.

Биологиялық рөл

Кальцийдің адам ағзасы үшін маңызы қандай? Бірнеше себеп бар.

1. Бұл элементтің иондары жасушааралық зат пен ұлпа сұйықтығының бөлігі болып табылады, қозу механизмдерін реттеуге, гормондар мен нейротрансмиттерлерді өндіруге қатысады.
2. Кальций сүйектерде, тіс эмальында жалпы дене салмағының шамамен 2,5% мөлшерінде жиналады. Бұл өте көп және осы құрылымдарды нығайтуда, олардың беріктігі мен тұрақтылығын сақтауда маңызды рөл атқарады. Онсыз дененің өсуі мүмкін емес.
3. Қанның ұюы да осы иондарға байланысты.
4. Бұл жүрек бұлшықетінің бір бөлігі, оның қозуы мен жиырылуына қатысады.
5. Экзоцитоз және басқа жасушаішілік өзгерістер процестерінің қатысушысы.

Тұтынылатын кальций мөлшері жеткіліксіз болса, онда келесідей аурулардың дамуы:

• рахит;
• остеопороз;
• қан аурулары.

Ересектер үшін тәуліктік норма 1000 мг, ал 9 жастан асқан балалар үшін 1300 мг. Бұл элементтің денеде шамадан тыс көп болуын болдырмау үшін көрсетілген дозаны асырмау керек. Әйтпесежағдайда ішек ауруы дамуы мүмкін.

Басқа тіршілік иелері үшін кальцийдің маңызы кем емес. Мысалы, көптеген омыртқасыздар, олардың қаңқасы болмаса да, оларды нығайтудың сыртқы құралдары да осы металдың түзілімдері болып табылады. Олардың ішінде:

• балшық;
• мидия және устрица;
• губкалар;
• маржан полиптері.

Олардың барлығы арқаларында жүреді немесе негізінен тіршілік процесінде сыртқы әсерлерден және жыртқыштардан қорғайтын қандай да бір сыртқы қаңқаны құрайды. Оның негізгі құрамдас бөлігі - кальций тұздары.

Омыртқалы жануарлар да адамдар сияқты қалыпты өсу мен даму үшін бұл иондарға мұқтаж және оларды тамақтан алады.

Кальцийі бар препараттар

Денедегі жетіспейтін элементтің орнын толтыруға болатын көптеген нұсқалар бар. Ең жақсысы, әрине, табиғи әдістер - қажетті атомды қамтитын өнімдер. Дегенмен, қандай да бір себептермен бұл жеткіліксіз немесе мүмкін болмаса, медициналық жол да қолайлы.

Сонымен, құрамында кальций бар тағамдардың тізімі келесідей:

• сүт және қышқыл сүт өнімдері;
• балық;
• жасыл;
• жарма (қарақұмық, күріш, тұтас бидай кондитерлері);
• кейбір цитрустық жемістер (апельсин, мандарин);
• бұршақ;
• барлық жаңғақтар (әсіресе бадам және грек жаңғағы).

Егер сізде кейбір өнімдерге аллергияңыз болса немесе оларды басқа себеппен пайдалана алмасаңыз, ағзадағы қажетті элементтің деңгейін толықтырыңыз.құрамында кальций бар препараттар көмектеседі.

Олардың барлығы ағзаға оңай сіңетін, қан мен ішекке тез сіңетін қасиеті бар осы металдың тұздары. Олардың ішінде келесілері ең танымал және қолданылатындары болып табылады.

1. Кальций хлориді - ересектер мен балаларға инъекцияға немесе ішке қабылдауға арналған ерітінді. Ол композициядағы тұздың концентрациясында ерекшеленеді, ол «ыстық инъекциялар» үшін қолданылады, өйткені ол инъекция кезінде дәл осындай сезім тудырады. Жеңіл қабылдау үшін жеміс шырынының пішіндері бар.
2. Кальций глюконаты. Таблеткалар (0,25 немесе 0,5 г) және көктамыр ішіне енгізуге арналған ерітінділер түрінде қол жетімді. Көбінесе таблетка түрінде әртүрлі жеміс қоспалары бар.
3. Кальций лактаты - 0,5 г таблеткада бар