Faits sur le calcium - Ca ou numéro atomique 20

Le calcium est un métal solide argenté à gris qui développe une teinte jaune pâle. C'est l'élément numéro atomique 20 sur le tableau périodique avec le symbole Ca. Contrairement à la plupart des métaux de transition, le calcium et ses composés présentent une faible toxicité. L'élément est essentiel pour la nutrition humaine. Jetez un œil aux faits du tableau périodique du calcium et découvrez l'histoire, les utilisations, les propriétés et les sources de l'élément.

Faits de base sur le calcium

Symbole: Californie
Numéro atomique: 20
Poids atomique: 40.078
Classification: Terre alcaline
Numero CAS: 7440-701-2

Emplacement du tableau périodique du calcium

Groupe: 2
Période: 4
Bloquer: s

Configuration d'électrons de calcium

Forme courte: [Ar] 4s²
Forme longue: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²
Structure de coque: 2 8 8 2

Découverte de calcium

Date de découverte: 1808
Découvreur: Sir Humphrey Davy [Angleterre]
Nom: Le calcium tire son nom du latin 'calcis'qui était le mot pour la chaux (oxyde de calcium, CaO) et le calcaire (carbonate de calcium, CaCO₃)
Histoire: Les Romains ont préparé de la chaux au premier siècle, mais le métal n'a été découvert qu'en 1808. Le chimiste suédois Berzelius et le médecin de la cour suédoise Pontin ont créé un amalgame de calcium et de mercure en électrolysant la chaux et l'oxyde de mercure. Davy a réussi à isoler le calcium-métal pur de son amalgame.

Données physiques de calcium

Etat à température ambiante (300 K): Solide
Apparence: métal blanc argenté assez dur
Densité: 1,55 g / cc
Gravité spécifique: 1,55 (20 ° C)
Point de fusion: 1115 K
Point d'ébullition: 1757 K
Point critique: 2880 K
Température de fusion: 8,54 kJ / mol
Chaleur de vaporisation: 154,7 kJ / mol
Capacité thermique molaire: 25,929 J / mol · K
Chaleur spécifique: 0,647 J / g · K (à 20 ° C)

Données atomiques de calcium

États d'oxydation: +2 (le plus courant), +1
Électronégativité: 1,00
Affinité électronique: 2,368 kJ / mol
Rayon atomique: 197 h
Volume atomique: 29,9 cc / mol
Rayon ionique: 99 (+ 2e)
Rayon covalent: 174 h
Rayon de Van der Waals: 231 pm
Première énergie d'ionisation: 589,830 kJ / mol
Deuxième énergie d'ionisation: 1145,446 kJ / mol
Troisième énergie d'ionisation: 4912,364 kJ / mol

Données nucléaires sur le calcium

Nombre d'isotopes naturels: 6
Isotopes et% d'abondance: ⁴⁰Ca (96,941), ⁴²Ca (0,647), ⁴³Ca (0,135), ⁴⁴Ca (2,086), ⁴⁶Ca (0,004) et ⁴⁸Ca (0,187)

Données de cristal de calcium

La structure en treillis: Cubique centré sur le visage
Constante de réseau: 5.580 Å
Température de Debye: 230,00 K

Utilisations de calcium

Le calcium est essentiel à la nutrition humaine. Les squelettes des animaux tirent leur rigidité principalement du phosphate de calcium. Les œufs d'oiseaux et les coquilles de mollusques sont constitués de carbonate de calcium. Le calcium est également nécessaire à la croissance des plantes. Le calcium est utilisé comme agent réducteur lors de la préparation des métaux à partir de leurs composés halogénés et oxygénés; comme réactif dans la purification des gaz inertes; fixer l'azote atmosphérique; comme charognard et décarbonisant en métallurgie; et pour fabriquer des alliages. Les composés de calcium sont utilisés dans la fabrication de chaux, briques, ciment, verre, peinture, papier, sucre, glaçures, ainsi que pour de nombreuses autres utilisations.

Divers faits sur le calcium

• Le calcium est le 5e élément le plus abondant dans la croûte terrestre, représentant 3,22% de la terre, de l'air et des océans.
• Le calcium n'est pas trouvé dans la nature, mais les composés du calcium sont courants. Certains des composés les plus communs trouvés sur Terre sont le calcaire (carbonate de calcium - CaCO₃), gypse (sulfate de calcium - CaSO₄· 2H₂O), fluorite (fluorure de calcium - CaF₂) et apatite (fluorophosphate de calcium - CaFO₃P ou chlorophosphate de calcium - CaClO₃P)
• Les trois principaux pays producteurs de calcium sont la Chine, les États-Unis et l'Inde.
• Le calcium est le principal composant des dents et des os. Cependant, trop de calcium peut entraîner des calculs rénaux ou une calcification des artères.
• Le calcium est le cinquième élément le plus abondant du corps humain. Environ un tiers de la masse du corps humain est constitué de calcium après l'élimination de toute l'eau.
• Le calcium brûle avec une couleur rouge foncé dans un test de flamme.
• Le calcium est utilisé dans les feux d'artifice pour approfondir la couleur. Les sels de calcium sont utilisés pour produire de l'orange dans les feux d'artifice.
• Le calcium métal est assez mou pour couper avec un couteau, bien que légèrement plus dur que le plomb métallique.
• Les gens et les autres animaux peuvent souvent goûter l'ion calcium. Les gens rapportent que cela apporte une saveur minérale, aigre ou salée.
• Le calcium métal réagit de façon exothermique avec l'eau ou l'acide. Le contact de la peau avec le calcium métal peut provoquer une irritation, de la corrosion et des brûlures chimiques. L'ingestion ou l'inhalation de calcium-métal peut être mortelle en raison des brûlures qu'elle peut produire..

Sources

• Hluchan, Stephen E .; Pomerantz, Kenneth (2006) "Calcium et alliages de calcium". Encyclopédie d'Ullmann de chimie industrielle. Weinheim: Wiley-VCH, doi: 10.1002 / 14356007.a04_515.pub2
• Greenwood, Norman N .; Earnshaw, Alan (1997). Chimie des éléments (2e éd.). Butterworth-Heinemann. ISBN 0-08-037941-9.