Кальций в таблице менделеева


Кальций

Химический элемент кальций находится в главной подгруппе второй группы четвёртого периода таблицы Менделеева, обозначается символом Ca (лат. Calcium).

Кальций один из самых важных элементов в питании человека. Без него работа многих органов и систем может быть либо частично парализована, либо полностью прекращена. Он участвует в регулировке мышечных сокращений, в передаче нервных импульсов, а также регулирует работу кровеносной системы.

Человеческий организм не способен самостоятельно продуцировать кальций для своих потребностей. Поэтому ежедневно этот химический элемент должен поступать с пищей. Суточная норма кальция у взрослого человека составляет 1000 mg. Для тех кому больше 50 лет норма должна быть уже 1200 mg в сутки. Беременным и кормящим женщинам кальция необходимо значительно больше — до 2000 mg.

Продукты, богатые кальцием

Молочные продукты занимают лидирующие места по содержанию кальция. Самым богатым на этот элемент считается молоко и творог. Йогурты и закваски также богаты кальцием. Различные сорта сыров, особенно твердые, богаты кальцием. В плавленных сырках его меньше.

В рыбных консервах содержатся перемолотые кости, а они хорошие источники кальция, который легко усваивается организмом человека. Разваренные кости рекомендуется кушать вместе с рыбой. Большое содержание кальция в консервах сардин — 500 mg на 100 g продукта. Следующими идут консервы из лосося и скумбрии — 210 и 240 mg.

Многие недооценивают значение зелени в питании, а ведь она тоже содержит кальций, причем иногда его содержание может составить конкуренцию даже молочным продуктам. В петрушке содержится 245 mg кальция, в листовой капусте — 210 mg. И даже листья одуванчика содержат кальций — 103 mg на 100 g зеленых листьев.

Кальций присутствует даже во фруктах. Небольшие его количества есть в бананах, яблоках, мандаринах и грейпфрутах (в среднем 10 mg на 100 g).

Различные виды орехов — бразильский орех и миндаль, также богаты кальцием (по 158 и 273 mg на 100 g). Кунжут содержит 1000 mg кальция на 100 g, а в маке — 1500 mg.

Есть кальций в бобах — белой и красной фасоли, а также в бобах сои.

Кальций есть в большинстве пряных трав и специй. Например, в базилике, укропе, тимьяне, душице, корице, розмарине, гвоздике и чесноке.

Ряд экспериментов подтвердили версию ученых о том, что существует около 7 минералов, употребление которых позволяет значительно увеличить продолжительность человеческой жизни. Среди этой «великолепной семерки» – кальций. Его дефицит провоцирует возникновение около полутора сотни самых разных заболеваний, связанных с нарушениями в работе опорно-двигательной, сердечно-сосудистой, эндокринной, пищеварительной систем.

Откуда кальций в продуктах растительного и животного происхождения

Перемещается химический элемент из одного вещества в другое, из почвы в растения, как и многие другие целебные минералы, с помощью водной среды. Животные также являются очередным звеном в природной цепи питания. В неволе они едят древесный уголь, лижут склоны скалистых берегов рек. В фермерских животноводческих хозяйствах, зоопарках животные дополнительно к корму получают куски поваренной соли, золу.

Древние греки вымаливали у своих богов наводнения, чтобы воды Великого Нила насытили истощенные земли и сделали их вновь плодородными. А долгожители высокогорного Тибета, где нет полноводных рек, и редкостью является дождь или снег, используют ледниковую воду для пополнения организма минеральными солями. Современному человеку нужно знать куда больше, чтобы выжить в век высоких технологий и экологических проблем окружающей среды.

В каких веществах высоко содержание кальция:

  • в молочных продуктах питания;
  • в яичной скорлупе;
  • в лекарственных препаратах.

По каждому пункту есть исключительные детали, знания которых поможет избежать ошибок в желании получить недостающий химический элемент.

Ошибка 1

Среди качественных молочных продуктов питания, взрослым организмом хуже всего усваивается молоко. Оно является под запретом во многих оздоровительных программах питания, употребление же кисломолочных, напротив, рекомендуется.

Ошибка 2

В процессе приготовления порошка из яичной скорлупы домашних куриных яиц обязательно удаление тонкой малозаметной пленки и промывание их проточной водой.

Ошибка 3

В состав лекарственных препаратов, распространяющихся через аптечные сети, входят в большом количестве молочный сахар и лактоза, отчего значительно увеличивается доза их употребления, а металла кальция попадает в организм все меньше. Высоким показателем содержания и всасывания в кровь характеризуются коллоидные минералы.

В природе коллоидные минералы образуют растения-труженики, но подкармливают их фермеры самыми необходимыми металлами, от которых зависит урожайность: калием, фосфором, натрием. Кальций растения, как и люди, недополучают. Только выращивая овощи и зелень на личном приусадебном участке можно проследить за внесением добавок, содержащих бесценный кальций, и получить полноценные продукты питания.

По подсчетам ученых медиков, в человеке более 1% кальция, участвующего в жизнедеятельности организма, его количество постоянно должно пополняться. Лишая себя целебного минерала, он ежедневно укорачивает свою жизнь на несколько минут. Ведь прекрасная цель – дожить до ста лет! А систематически употребляя кальций, можно жить долго и качественно.

www.alto-lab.ru

Описание выбранного элемента: Кальций

Ca 20 288

2

40.078±4
4s2
Кальций
Относительная электроотрицательность (по Полингу): 1,04
Температура плавления: 1112 К; 838,85 °C
Температура кипения: 1757 К; 1483,85 °C
Теплопроводность: 0
Плотность: 1,55 г/см3
Открыт: Группа американских ученых
Цвет в твёрдом состоянии:
Тип: Редкоземельный
Орбитали: 1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d105f126s26p66d07s2
Электронная формула: Ca - 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 Ca - [Ar] 4s2
Валентность: +2
Степени окисления: 0, + II
Сверхпроводящее состояние при температуре: 0 К
Потенциалы ионизации:
Электропроводность в тв. фазе:
Ковалентный радиус: 174 пм
Атомный объем:
Атомный радиус:
Теплота распада:
Теплота парообразования:
Кристаллическая структура:

Изотопы

Символ нуклида Z(p) N(n) Масса изотопа (а. е. м.) Период полураспада

(T1/2)

Спин и чётность ядра (Jπ) Энергия возбуждения
34Ca 20 14 34,01412 35 нс 0+
35Ca 20 15 35,00494 25,7 мс 1/2+
36Ca 20 16 35,99309 102 мс 0+
37Ca 20 17 36,985870 181,1 мс 3/2+
38Ca 20 18 37,976318 440 мс 0+
39Ca 20 19 38,9707197 859,6 мс 3/2+
40Ca 20 20 39,96259098 стабилен 0+
41Ca 20 21 40,96227806 102 тыс. лет 7/2-
42Ca 20 22 41,95861801 стабилен 0+
43Ca 20 23 42,9587666 стабилен 7/2-
44Ca 20 24 43,9554818 стабилен 0+
45Ca 20 25 44,9561866 162,67 сут 7/2-
46Ca 20 26 45,9536926 стабилен 0+
47Ca 20 27 46,9545460 4,536 сут 7/2-
48Ca 20 28 47,952534 (4,39 ± 0,58)·1019 лет 0+
49Ca 20 29 48,955674 8,718 мин 3/2-
50Ca 20 30 49,957519 13,9 с 0+
51Ca 20 31 50,9615 10,0 с 3/2-
52Ca 20 32 51,96510 4,6 с 0+
53Ca 20 33 52,97005 90 мс 3/2-
54Ca 20 34 53,97435 50 мс 0+
55Ca 20 35 54,98055 30 мс 5/2-
56Ca 20 36 55,98557 10 мс 0+
57Ca 20 37 56,99236 5 мс 5/2-

Поделиться ссылкой:

table-mendeleev.ru

Что такое кальций?

В таблице Менделеева описаны различные элементы. Каждый элемент имеет множество свойств, которые применяются в производстве, медицине и повседневной жизни. Среди прочих элементов находится и кальций, который играет огромную роль в нашей жизни. Однако не каждый человек понимает, что такое кальций.

Рассмотрим подробнее все эти вопросы.

Химический элемент кальций

В таблице Менделеева кальций обозначается значком «Са» и находится в главной подгруппе второй группы четвертого периода таблицы. Кальций является мягким металлом серебристо-белого цвета, который химически активен.

Название кальция происходит из латинского языка. Название на латинском языке означает «известь, мягкий камень». Кальций стал известен в 1808 году, когда английский химик Хэмфри Дэви выделил это вещество.

Где встречается кальций

Кальций не встречается в свободном виде в природе из-за своей химической активности. В природе можно найти только соединения содержащие кальций:

  • В виде изотопов, которых в природе всего шесть штук. Шестой изотоп кальция менее стабильный и очень редкий.
  • В минералах и горных породах. Чаще всего кальций встречается в составе минерала кальцита (известь, мел) или кристаллического кальцита, который называют мрамором.
  • В воде. Кальций и магний в воде определяют жесткость воды.
  • В земной коре. Из-за своей химической активности кальций мигрирует и накапливается в различных местах. Кальций образует 385 минералов, занимая четвертое место среди элементов по количеству образующихся минералов.
  • В биосфере. Достаточно большое количество кальция всегда присутствует в организмах живых существ и выполняет значительную роль в регуляции жизнедеятельности. Кальций присутствует в костях, панцирях, яичной скорлупе, раковинах и др.

Как видно, кальций является важным элементов в нашей жизни. Рассмотрим подробнее его свойства.

Свойства кальция

В промышленности часто используют именно химические свойства кальция:

  • Кальций легко соединяется и взаимодействует с кислородом, углекислым газом и влажным воздухом. Именно поэтому кальций в лаборатории хранят в закрытом боксе под слоем керосина или парафина, чтобы избежать взаимодействия с окружающей средой и порчей материала.
  • Кальций активно взаимодействует с водой, с активными неметаллами.
  • С менее активными элементами неметаллического происхождения кальций взаимодействует только при нагревании. При этом, если такое соединение поместить в воду, то оно распадается. Поэтому нередко под земной корой образуются гигантские пустые полости.
  • Если в воде присутствует гидрокарбонат кальция, то при кипячении воды он распадается и появляется осадок, который мы называем накипью.

Где используют кальций

Исходя из этих свойств кальций применяют:

  1. В промышленности для получения чистых металлов благодаря реакции восстановления. Кальций также применяется для получения трудно восстанавливаемых металлов вроде хрома, урана и тория.
  2. В электронике, где сплав кальция со свинцом применяют в аккумуляторах.
  3. Кальций отлично подходит для получения новых элементов таблицы Менделеева благодаря своему тяжелому изотопу, который очень устойчив.
  4. Кальций находится в скелете и зубах, поэтому без него эти биологические конструкции становятся ломкими и разрушаются. Поэтому кальций применяется в медицине и пищевой промышленности при создании специальных таблеток, содержащих небольшие дозы кальция, который способен усвоиться организмом. Помимо этого кальций регулирует множество других функций организма и играет огромную роль в жизнедеятельности.

Но все это было бы невозможно, если бы кальций не смогли получить в чистом виде.

Как получают кальций

Кальций получают в промышленности двумя способами:

  1. Электролизом расплава CaCl2 (75-80 %) и KCl или CaCl2 и CaF2.
  2. Восстановлением СаО при температуре около 2000 градусов Цельсия.

В дальнейшем полученный кальций могут подвергать различным обработкам, чтобы использовать в промышленности, медицине и др.

Также вы можете прочесть несколько наших полезных статей на этом сайте:

elhow.ru

Усиление металлических и неметаллических свойств в таблице

Периодическая таблица Дмитрия Ивановича Менделеева очень удобна и универсальна в своём использовании. По ней можно определить некоторые характеристики элементов, и что самое удивительное, предсказать некоторые свойства ещё неоткрытых, не обнаруженных учёными, химических элементов (например, мы знаем некоторые свойства предполагаемого унбигексия, хотя его ещё не открыли и не синтезировали).

Эти свойства зависят от способности элемента отдавать или притягивать к себе электроны. Важно запомнить одно правило, металлы – отдают электроны, а неметаллы – принимают. Соответственно металлические свойства – это способность определённого химического элемента отдавать свои электроны (с внешнего электронного облака) другому химическому элементу. Для неметаллов всё в точности наоборот. Чем легче неметалл принимает электроны, тем выше его неметаллические свойства.

Металлы никогда не примут электроны другого химического элемента. Такое характерно для следующих элементов;

  • натрия;
  • калия;
  • лития;
  • франция и так далее.

С неметаллами дела обстоят похожим образом. Фтор больше всех остальных неметаллов проявляет свои свойства, он может только притянуть к себе частицы другого элемента, но ни при каких условиях не отдаст свои. Он обладает наибольшими неметаллическими свойствами. Кислород (по своим характеристикам) идёт сразу же после фтора. Кислород может образовывать соединение с фтором, отдавая свои электроны, но у других элементов он забирает отрицательные частицы.

Список неметаллов с наиболее выраженными характеристиками:

  1. фтор;
  2. кислород;
  3. азот;
  4. хлор;
  5. бром.

Неметаллические и металлические свойства объясняются тем, что все химические вещества стремятся завершить свой энергетический уровень. Для этого на последнем электронном уровне должно быть 8 электронов. У атома фтора на последней электронной оболочке 7 электронов, стремясь завершить ее, он притягивает ещё один электрон. У атома натрия на внешней оболочке один электрон, чтобы получить 8, ему проще отдать 1, и на последнем уровне окажется 8 отрицательно заряженных частиц.

Благородные газы не взаимодействуют с другими веществами именно из-за того, что у них завершён энергетический уровень, им не нужно ни притягивать, ни отдавать электроны.

Как изменяются металлические свойства в периодической системе

Периодическая таблица Менделеева состоит из групп и периодов. Периоды располагаются по горизонтали таким образом, что первый период включает в себя: литий, бериллий, бор, углерод, азот, кислород и так далее. Химические элементы располагаются строго по увеличению порядкового номера.

Группы располагаются по вертикали таким образом, что первая группа включает в себя: литий, натрий, калий, медь, рубидий, серебро и так далее. Номер группы указывает на количество отрицательных частиц на внешнем уровне определённого химического элемента. В то время, как номер периода указывает на количество электронных облаков.

Металлические свойства усиливаются в ряду справа налево или, по-другому, ослабевают в периоде. То есть магний обладает большими металлическими свойствами, чем алюминий, но меньшими, нежели натрий. Это происходит потому, что в периоде количество электронов на внешней оболочке увеличивается, следовательно, химическому элементу сложнее отдавать свои электроны.

В группе все наоборот, металлические свойства усиливаются в ряду сверху вниз. Например, калий проявляется сильнее, чем медь, но слабее, нежели натрий. Объяснение этому очень простое, в группе увеличивается количество электронных оболочек, а чем дальше электрон находится от ядра, тем проще элементу его отдать. Сила притяжения между ядром атома и электроном в первой оболочке больше, чем между ядром и электроном в 4 оболочке.

Сравним два элемента – кальций и барий. Барий в периодической системе стоит ниже, чем кальций. А это значит, что электроны с внешней оболочки кальция расположены ближе к ядру, следовательно, они лучше притягиваются, чем у бария.

Сложнее сравнивать элементы, которые находятся в разных группах и периодах. Возьмём, к примеру, кальций и рубидий. Рубидий будет лучше отдавать отрицательные частицы, чем кальций. Так как он стоит ниже и левее. Но пользуясь только таблицей Менделеева нельзя однозначно ответить на этот вопрос сравнивая магний и скандий (так как один элемент ниже и правее, а другой выше и левее). Для сравнения этих элементов понадобятся специальные таблицы (например, электрохимический ряд напряжений металлов).

Как изменяются неметаллические свойства в периодической системе

Неметаллические свойства в периодической системе Менделеева изменяются с точностью до наоборот, нежели металлические. По сути, эти два признака являются антагонистами.

Неметаллические свойства усиливаются в периоде (в ряду справа налево). Например, сера способна меньше притягивать к себе электроны, чем хлор, но больше, нежели фосфор. Объяснение этому явлению такое же. Количество отрицательно заряженных частиц на внешнем слое увеличивается, и поэтому элементу легче закончить свой энергетический уровень.

Неметаллические свойства уменьшаются в ряду сверху вниз (в группе). Например, фосфор способен отдавать отрицательно заряженные частицы больше, чем азот, но при этом способен лучше притягивать, нежели мышьяк. Частицы фосфора притягиваются к ядру лучше, чем частицы мышьяка, что даёт ему преимущество окислителя в реакциях на понижение и повышение степени окисления (окислительно-восстановительные реакции).

Сравним, к примеру, серу и мышьяк. Сера находится выше и правее, а это значит, что ей легче завершить свой энергетический уровень. Как и металлы, неметаллы сложно сравнивать, если они находятся в разных группах и периодах. Например, хлор и кислород. Один из этих элементов выше и левее, а другой ниже и правее. Для ответа придётся обратиться к таблице электроотрицательности неметаллов, из которой мы видим, что кислород легче притягивает к себе отрицательные частицы, нежели хлор.

Периодическая таблица Менделеева помогает узнать не только количество протонов в атоме, атомную массу и порядковый номер, но и помогает определить свойства элементов.

Видео

Видео поможет вам разобраться в закономерности свойств химических элементов и их соединений по периодам и группам.

liveposts.ru


Смотрите также