ลักษณะแคลเซียม คุณสมบัติของแคลเซียม สูตรแคลเซียม

2024 ผู้เขียน: Angel Austin | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 05:43

ในบรรดาองค์ประกอบทั้งหมดของระบบธาตุ มีองค์ประกอบหลายอย่าง โดยที่ไม่เพียงแต่จะเกิดโรคต่างๆ ในสิ่งมีชีวิตได้เท่านั้น แต่ยังไม่สามารถมีชีวิตอยู่และเติบโตได้ตามปกติ หนึ่งในนั้นคือแคลเซียม

เป็นเรื่องที่น่าสนใจที่โลหะชนิดนี้เป็นสารธรรมดาที่ไม่มีประโยชน์ต่อบุคคลแม้แต่อันตราย อย่างไรก็ตาม มีเพียงแค่พูดถึงไอออน Ca²⁺ เนื่องจากทันทีที่มีจุดจำนวนมากที่บ่งบอกถึงความสำคัญของพวกมัน

ตำแหน่งของแคลเซียมในตารางธาตุ

ลักษณะของแคลเซียมเช่นเดียวกับองค์ประกอบอื่นๆ เริ่มต้นด้วยการบ่งชี้ตำแหน่งของแคลเซียมในระบบธาตุ ท้ายที่สุด มันทำให้สามารถเรียนรู้มากมายเกี่ยวกับอะตอมนี้:

• ค่าใช้จ่ายหลัก;
• จำนวนอิเล็กตรอนและโปรตอน นิวตรอน
• สถานะออกซิเดชัน สูงขึ้นและต่ำลง
• การกำหนดค่าอิเล็กทรอนิกส์และสิ่งที่สำคัญอื่นๆ

องค์ประกอบที่เรากำลังพิจารณาอยู่ในคาบใหญ่ที่สี่ของกลุ่มที่สอง กลุ่มย่อยหลัก และมีหมายเลขซีเรียล 20 นอกจากนี้ ตารางธาตุเคมียังแสดงน้ำหนักอะตอมของแคลเซียม - 40.08 ซึ่งเป็นค่าเฉลี่ย ค่าของไอโซโทปที่มีอยู่ของสิ่งนี้อะตอม

สถานะออกซิเดชันเป็นหนึ่ง คงที่เสมอ เท่ากับ +2 สูตรของออกไซด์สูง CaO ชื่อละตินสำหรับธาตุคือแคลเซียม จึงเป็นสัญลักษณ์สำหรับอะตอม Ca.

ลักษณะของแคลเซียมที่เป็นสารอย่างง่าย

ภายใต้สภาวะปกติ ธาตุนี้เป็นโลหะ สีขาวเงิน สูตรแคลเซียมเป็นสารง่าย ๆ คือ Ca. เนื่องจากกิจกรรมทางเคมีที่สูง จึงสามารถเกิดสารประกอบหลายชนิดที่อยู่ในกลุ่มต่างๆ ได้

ในสถานะที่มั่นคงของการรวมกลุ่ม ร่างกายไม่รวมอยู่ในร่างกายมนุษย์ ดังนั้นจึงเป็นสิ่งสำคัญสำหรับความต้องการทางอุตสาหกรรมและทางเทคนิค (ส่วนใหญ่เป็นการสังเคราะห์ทางเคมี)

เป็นหนึ่งในโลหะที่พบมากที่สุดในแง่ของส่วนแบ่งในเปลือกโลกประมาณ 1.5% มันเป็นของกลุ่มอัลคาไลน์เอิร์ ธ เนื่องจากเมื่อละลายในน้ำจะให้ด่าง แต่ในธรรมชาติมันเกิดขึ้นในรูปแบบของแร่ธาตุและเกลือหลายชนิด แคลเซียมจำนวนมาก (400 มก./ลิตร) รวมอยู่ในน้ำทะเล

ตะแกรงคริสตัล

ลักษณะของแคลเซียมอธิบายได้จากโครงสร้างผลึกแลตทิซซึ่งสามารถมีได้ 2 แบบ (เนื่องจากมีรูปแบบอัลฟ่าและเบต้า):

• ลูกบาศก์ใบหน้าเป็นศูนย์กลาง;
• เน้นปริมาณ

พันธะในโมเลกุลเป็นโลหะ มีอะตอมไอออนที่จุดขัดแตะ เช่นเดียวกับโลหะทั้งหมด

อยู่ในธรรมชาติ

มีสารพื้นฐานหลายอย่างในธรรมชาติที่มีองค์ประกอบนี้

1. น้ำทะเล.
2. หินและแร่ธาตุ
3. สิ่งมีชีวิต (เปลือกและเปลือกหอย เนื้อเยื่อกระดูก และอื่นๆ)
4. น้ำบาดาลในเปลือกโลก

หินและแร่ธาตุประเภทต่อไปนี้สามารถระบุได้ว่าเป็นแหล่งแคลเซียมธรรมชาติ

1. โดโลไมต์เป็นส่วนผสมของแคลเซียมและแมกนีเซียมคาร์บอเนต
2. ฟลูออไรท์ - แคลเซียมฟลูออไรด์
3. ยิปซั่ม - CaSO₄ 2H₂O.
4. แคลไซต์ - ชอล์ก หินปูน หินอ่อน - แคลเซียมคาร์บอเนต
5. เศวตศิลา - CaSO₄ 0.5H₂O.
6. ความไม่แยแส

มีแร่ธาตุและหินประมาณ 350 ชนิดที่มีแคลเซียม

วิธีการรับ

มันเป็นไปไม่ได้ที่จะแยกโลหะออกในรูปแบบอิสระเป็นเวลานาน เนื่องจากมีกิจกรรมทางเคมีสูง คุณจะไม่พบโลหะในรูปแบบบริสุทธิ์ในธรรมชาติ ดังนั้น จนถึงศตวรรษที่ 19 (1808) องค์ประกอบที่เป็นปัญหาจึงเป็นความลึกลับอีกอย่างที่ตารางธาตุมีอยู่

แคลเซียมในฐานะโลหะสามารถสังเคราะห์ Humphrey Davy นักเคมีชาวอังกฤษได้ เขาเป็นคนแรกที่ค้นพบคุณสมบัติของปฏิสัมพันธ์ของการละลายของแร่ธาตุที่เป็นของแข็งและเกลือกับกระแสไฟฟ้า จนถึงปัจจุบัน วิธีที่เกี่ยวข้องมากที่สุดในการรับโลหะนี้ก็คือการแยกเกลือด้วยไฟฟ้า เช่น

• ส่วนผสมของแคลเซียมและโพแทสเซียมคลอไรด์;
• ผสมฟลูออไรด์และแคลเซียมคลอไรด์

นอกจากนี้ยังสามารถดึงแคลเซียมออกจากออกไซด์โดยใช้วิธีอลูมิโนเทอร์มิกที่ใช้กันทั่วไปในโลหะวิทยา

สมบัติทางกายภาพ

ลักษณะแคลเซียมในแง่ของพารามิเตอร์ทางกายภาพสามารถอธิบายได้หลายจุด

1. สถานะรวมแข็งภายใต้สภาวะปกติ
2. จุดหลอมเหลว - 842 ⁰C.
3. โลหะนิ่มใช้มีดกรีดได้
4. สี - ขาวเงินเงา
5. มีคุณสมบัตินำไฟฟ้าและความร้อนได้ดี
6. เมื่อถูกความร้อนเป็นเวลานานจะกลายเป็นของเหลว แล้วก็กลายเป็นไอ ทำให้สูญเสียคุณสมบัติของโลหะไป จุดเดือด 1484 ⁰C.

คุณสมบัติทางกายภาพของแคลเซียมมีคุณลักษณะเดียว เมื่อใช้แรงกดกับโลหะ เมื่อถึงจุดหนึ่ง โลหะจะสูญเสียคุณสมบัติของโลหะและความสามารถในการนำไฟฟ้า อย่างไรก็ตาม ด้วยการเปิดรับแสงที่เพิ่มขึ้นไปอีก มันกลับคืนมาอีกครั้งและปรากฏตัวเป็นตัวนำยิ่งยวด ซึ่งสูงกว่าองค์ประกอบอื่นๆ ในตัวชี้วัดเหล่านี้หลายเท่า

คุณสมบัติทางเคมี

โลหะชนิดนี้มีกิจกรรมสูงมาก ดังนั้นจึงมีปฏิสัมพันธ์หลายอย่างที่แคลเซียมเข้ามา ปฏิกิริยากับอโลหะทั้งหมดเป็นเรื่องปกติสำหรับเขา เพราะในฐานะตัวรีดิวซ์ เขาแข็งแกร่งมาก

1. ภายใต้สภาวะปกติทำปฏิกิริยาได้อย่างง่ายดายเพื่อสร้างสารประกอบไบนารีที่สอดคล้องกันด้วย: ฮาโลเจน, ออกซิเจน
2. เมื่อถูกให้ความร้อน: ไฮโดรเจน ไนโตรเจน คาร์บอน ซิลิกอน ฟอสฟอรัส โบรอน กำมะถัน และอื่นๆ
3. ในที่โล่ง มันจะทำปฏิกิริยากับคาร์บอนไดออกไซด์และออกซิเจนทันที ดังนั้นมันจึงถูกเคลือบด้วยสีเทา
4. ทำปฏิกิริยารุนแรงกับกรด บางครั้งก็ติดไฟได้

คุณสมบัติน่าสนใจของแคลเซียมเมื่อพูดถึงเกี่ยวกับมันในองค์ประกอบของเกลือ ดังนั้นหินงอกหินย้อยที่สวยงามซึ่งเติบโตบนเพดานและผนังจึงเป็นเพียงแคลเซียมคาร์บอเนตที่ก่อตัวขึ้นเมื่อเวลาผ่านไปจากน้ำ คาร์บอนไดออกไซด์ และไบคาร์บอเนตภายใต้อิทธิพลของกระบวนการภายในน้ำบาดาล

เมื่อพิจารณาว่าโลหะมีการเคลื่อนไหวมากน้อยเพียงใดในสภาวะปกติ มันถูกเก็บไว้ในห้องปฏิบัติการ เช่นเดียวกับโลหะที่เป็นด่าง ในภาชนะแก้วสีเข้มที่มีฝาปิดแน่นและชั้นของน้ำมันก๊าดหรือพาราฟิน

ปฏิกิริยาเชิงคุณภาพต่อแคลเซียมไอออนคือสีของเปลวไฟที่มีสีแดงอิฐสวยงาม นอกจากนี้ยังสามารถระบุโลหะในองค์ประกอบของสารประกอบโดยตะกอนที่ไม่ละลายน้ำของเกลือบางชนิด (แคลเซียมคาร์บอเนต ฟลูออไรด์ ซัลเฟต ฟอสเฟต ซิลิเกต ซัลไฟต์)

ข้อต่อโลหะ

ประเภทของสารประกอบโลหะมีดังนี้

• ออกไซด์;
• ไฮดรอกไซด์;
• แคลเซียมเกลือ (ปานกลาง, เป็นกรด, เบสิก, ดับเบิ้ล, คอมเพล็กซ์)

แคลเซียมออกไซด์เป็นที่รู้จักกันในนามปูนขาว CaO ใช้ในการสร้างวัสดุก่อสร้าง (มะนาว) หากคุณดับออกไซด์ด้วยน้ำ คุณจะได้ไฮดรอกไซด์ที่เกี่ยวข้อง ซึ่งแสดงคุณสมบัติของอัลคาไล

เกลือแคลเซียมต่างๆ ซึ่งใช้ในภาคส่วนต่างๆ ของเศรษฐกิจ มีความสำคัญในทางปฏิบัติอย่างยิ่ง เกลือชนิดใดที่เราได้กล่าวไปแล้วข้างต้น นี่คือตัวอย่างประเภทของสารประกอบเหล่านี้

1. เกลือปานกลาง - คาร์บอเนต CaCO₃ ฟอสเฟต Ca₃(PO₄) ₂ และอื่นๆ
2. กรด - ไฮโดรซัลเฟต CaHSO₄.
3. พื้นฐาน - ไบคาร์บอเนต(SaOH)₃PO₄.
4. Complex - [Ca (NH₃)₈] Cl_2.
5. สองเท่า - 5Ca(NO₃)₂NH₄NO 3_10H2_O.

มันอยู่ในรูปของสารประกอบในกลุ่มนี้ที่แคลเซียมมีความสำคัญต่อระบบชีวภาพ เนื่องจากเกลือเป็นแหล่งของไอออนสำหรับร่างกาย

บทบาททางชีวภาพ

แคลเซียมมีความสำคัญต่อร่างกายมนุษย์อย่างไร? มีเหตุผลหลายประการ

1. มันเป็นไอออนขององค์ประกอบนี้ที่เป็นส่วนหนึ่งของสารระหว่างเซลล์และของเหลวในเนื้อเยื่อ ซึ่งมีส่วนร่วมในการควบคุมกลไกการกระตุ้น การผลิตฮอร์โมนและสารสื่อประสาท
2. แคลเซียมสะสมอยู่ในกระดูก เคลือบฟัน ประมาณ 2.5% ของน้ำหนักตัวทั้งหมด ค่อนข้างมากและมีบทบาทสำคัญในการเสริมสร้างโครงสร้างเหล่านี้โดยคงไว้ซึ่งความแข็งแกร่งและความมั่นคง การเติบโตของร่างกายโดยปราศจากมันเป็นไปไม่ได้
3. การแข็งตัวของเลือดก็ขึ้นอยู่กับไอออนที่เป็นปัญหาด้วย
4. มันเป็นส่วนหนึ่งของกล้ามเนื้อหัวใจที่มีส่วนร่วมในการกระตุ้นและการหดตัว
5. เป็นผู้มีส่วนร่วมในกระบวนการ exocytosis และการเปลี่ยนแปลงภายในเซลล์อื่นๆ

หากปริมาณแคลเซียมที่บริโภคไม่เพียงพอ แสดงว่าโรคต่างๆ เช่น:

• rickets;
• โรคกระดูกพรุน;
• โรคเลือด

บรรทัดฐานรายวันสำหรับผู้ใหญ่คือ 1,000 มก. และสำหรับเด็กอายุ 9 ปี 1300 มก. เพื่อป้องกันไม่ให้องค์ประกอบนี้มากเกินไปในร่างกายไม่ควรเกินขนาดที่ระบุ มิฉะนั้นกรณีโรคลำไส้อาจพัฒนา

สำหรับสิ่งมีชีวิตอื่นๆ แคลเซียมก็มีความสำคัญไม่แพ้กัน ตัวอย่างเช่นสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังจำนวนมากถึงแม้จะไม่มีโครงกระดูก แต่วิธีการเสริมความแข็งแกร่งภายนอกก็เป็นการก่อตัวของโลหะเช่นกัน ในหมู่พวกเขา:

• หอย;
• หอยและหอยนางรม;
• ฟองน้ำ;
• ติ่งปะการัง

พวกมันทั้งหมดแบกไว้หรือโดยหลักการแล้วจะสร้างโครงกระดูกภายนอกบางอย่างในกระบวนการของชีวิตที่ปกป้องพวกเขาจากอิทธิพลภายนอกและผู้ล่า ส่วนประกอบหลักคือเกลือแคลเซียม

สัตว์มีกระดูกสันหลังก็เหมือนกับมนุษย์ ที่ต้องการไอออนเหล่านี้เพื่อการเจริญเติบโตและพัฒนาการตามปกติ และได้มาจากอาหาร

การเตรียมที่มีแคลเซียม

มีหลายทางเลือกในการชดเชยองค์ประกอบที่ขาดหายไปในร่างกาย เหนือสิ่งอื่นใด แน่นอน วิธีการทางธรรมชาติ - ผลิตภัณฑ์ที่มีอะตอมที่ต้องการ อย่างไรก็ตาม หากไม่เพียงพอหรือเป็นไปไม่ได้ด้วยเหตุผลบางประการ แนวทางการรักษาก็เป็นที่ยอมรับเช่นกัน

ดังนั้น รายการอาหารที่มีแคลเซียมเป็นแบบนี้:

• ผลิตภัณฑ์นมและนมเปรี้ยว;
• ปลา;
• ผักใบเขียว;
• ซีเรียล (บัควีท ข้าว ขนมอบโฮลวีต);
• ผลไม้รสเปรี้ยวบางชนิด (ส้ม, ส้ม);
• พืชตระกูลถั่ว;
• ถั่วทั้งหมด (โดยเฉพาะอัลมอนด์และวอลนัท)

หากคุณแพ้ผลิตภัณฑ์บางอย่างหรือใช้ไม่ได้ด้วยเหตุผลอื่น ให้เติมระดับของธาตุที่ต้องการในร่างกายการเตรียมแคลเซียมจะช่วย

ล้วนเป็นเกลือของโลหะชนิดนี้ ซึ่งมีความสามารถในการดูดซึมเข้าสู่ร่างกายได้ง่าย ดูดซึมเข้าสู่กระแสเลือดและลำไส้ได้อย่างรวดเร็ว ในหมู่พวกเขาต่อไปนี้เป็นที่นิยมและใช้มากที่สุด

1. แคลเซียมคลอไรด์ - สารละลายสำหรับฉีดหรือบริหารช่องปากสำหรับผู้ใหญ่และเด็ก มันแตกต่างกันในความเข้มข้นของเกลือในองค์ประกอบมันถูกใช้สำหรับ "การฉีดร้อน" เพราะมันทำให้เกิดความรู้สึกเช่นนั้นเมื่อฉีด แบบฟอร์มน้ำผลไม้มีจำหน่ายเพื่อความสะดวกในการกลืนกิน
2. แคลเซียมกลูโคเนต. มีจำหน่ายในรูปแบบเม็ด (0.25 หรือ 0.5 กรัม) และสารละลายสำหรับการฉีดเข้าเส้นเลือดดำ มักอยู่ในรูปแบบของเม็ดมีสารเติมแต่งผลไม้ต่างๆ
3. แคลเซียมแลคเตท - มีจำหน่ายในเม็ด 0.5g