20 Kalcium
Története a felfedezés:
Természetes vegyületek kalcium (mész, a márvány, mészkő, gipsz) és a termékek azok egyszerű feldolgozás (mész) már ismert, hogy az emberek ősidők óta. 1808-ban, a brit kémikus Hemfri Devi elektrolízisnek vetik alá a nedves oltott mész (kalcium-hidroxid) egy higanykatódos és kapott amalgámot a kalcium (kalcium ötvözet higannyal). Az ötvözet kiszorítására higany Davy kapott tiszta kalcium.
Azt javasolta a nevét egy új kémiai elem, a latin „salx” jelzi a neve mészkő, kréta, és más puha kövek.
Mivel a természetben, és megkapja:
Kalcium - az ötödik leggyakoribb elem a földkéregben (3%), képez több fajták, amelyek közül sok alapuló - kalcium-karbonát. Néhány ilyen fajok szerves eredetű (kagylós mészkő), azt mutatja, fontos szerepet kalcium a természetben. Természetes kalcium - 6 izotópok keverékét tömeges számban 40-48, ahol a 40 Ca 97% -át. Nukleáris reakciók és egyéb elkészített kalcium-izotópok, mint például a radioaktív 45 Ca.
Az egyszerű kalcium használt anyag elektrolízis olvadékok vagy sói aluminothermy:
4CaO + 2AL = Ca (AlO 2) 2 + 3ca
Fizikai tulajdonságok:
Ezüst-szürke fém felületen középpontos köbös rács, sokkal nehezebb, mint az alkálifémek. Olvadáspont 842 ° C, forráspontja 1484 ° C, sűrűsége 1,55 g / cm 3. A nagy nyomás és hőmérséklet körüli 20K bemegy a szupravezető.
Kémiai tulajdonságok:
Kalcium nem olyan aktív, mint alkálifém, mégis kell tárolni alatt egy réteg ásványi olaj vagy a szorosan lezárt fém dobok. Közönséges hőmérsékleten, reakcióba lép az oxigénnel és a légköri nitrogént, valamint a vízgőz. Amikor fűtött levegő elégetjük a piros-narancssárga láng képező oxiddal adalékolt nitridek. Mint magnézium-kalcium marad széndioxid atmoszférában. Amikor fűtött, reagál más nem fémek, a képeket nem mindig nyilvánvaló a készítmény vegyületek, például:
Ca + 6B = CaB6 vagy Ca + P => Ca3 P2 (és a KAP vagy CaP5)
Annak minden kalcium-vegyület oxidációs állapota +2.
A legfontosabb kapcsolatok:
A kalcium-oxid CaO - ( „égetett”) egy fehér anyag, egy alkáli-oxid, vízzel heves reakcióba lép ( „befagyasztjuk”) az áthaladó-hidroxid. Kaptunk hőbontásával kalcium-karbonát.
Kalcium-hidroxid Ca (OH) 2 - ( "oltott mész") fehér színű por formájában, amelyek enyhén oldódnak vízben (0,16g / 100 g), egy erős lúg. Az oldatot ( „mész-víz”) kimutatására használják a szén-dioxid.
A kalcium-karbonát, CaCO3 - alapján a legtermészetesebb ásványi anyagok kalcium (mész, a márvány, mészkő, kagyló rock, kalcit, izlandi pát). A tiszta anyag fehér színű vagy bestsv. kristályok ha melegítik (900-1000 C) bomlik, így a kalcium-oxid. Nem p-RIM, reagáltatjuk egy savval, képes feloldani a vízben szén-dioxiddal telített átadásával egy karbonát: CaCO3 + CO2 + H 2O = Ca (HCO 3) 2. A fordított folyamat vezet betétek a kalcium-karbonát, különösen az ilyen formációkban cseppkövek
Ez akkor fordul elő a természetben, mint egy része dolomit CaCO3 * MgCO3
Kalcium-szulfát CaSO 4 - fehér, szilárd anyag a természetben CaSO 4 * 2H2 O ( „gipsz”, „Selenite”). Utolsó enyhe melegítés (180 ° C) bejut CaSO 4 * 0,5H2 O ( „zhzhony gipsz”, „stukkó”) - fehér por, a dagasztás során ismét vízzel képező CaSO 4 * 2H2 O szilárd anyagként, elegendően tartós anyag. Ez oldódik vízben, feleslegben kénsav képes feloldani alkotnak hidrogén-szulfát.
Kalcium-foszfát Ca3 (PO4) 2 - ( „foszfát kőzet”) oldhatatlan hatására erős savak válik oldódó hidro- és kalcium-dihidrogén-foszfát. Az alapanyag előállítására foszfor, foszforsav, foszfát műtrágyák. Kalcium-foszfátok is része apatit, természetes vegyületek egy általános képletű Ca5 [PO4] 3, ahol Y = F, Cl, OH vagy rendre fluor-, klór- vagy hidroxi-apatit. Együtt foszforitot apatit része a csontváz számos élő szervezetek, köztük és ember.
Kalcium-fluorid CaF2 - (természetes.: „Fluorit” „folypát”) oldhatatlan mennyisége fehér. Természetes ásványi anyag van a különböző színű által okozott szennyeződést. Izzik a sötétben, melegítés és UV-besugárzás. Növeli fluiditást ( „egyenletes eloszlása”) előállítására fém salak, mint miatt a használatát, mint a fluxus.
Kalcium-klorid CaCl2 - bestsv. Kristen. egy jól p-rimoe vízben. Ez képezi kristályos CaCl2 * 6H2 O. Vízmentes ( „fuzionált”) kalcium-klorid - egy jó szárítószert.
Kalcium-nitrát Ca (NO3) 2 - ( "kalcium-nitrát") bestsv. Kristen. egy jól p-rimoe vízben. Komponense pirotechnikai készítmények közlésével láng vörös-narancs színű.
Cas2 kalcium-karbid - a vízzel reagálva képeznek acetilén-ter, pl. Cas2 + H2 O = C2 H2 + Ca (OH) 2
alkalmazás:
Kalcium fémet használunk, mint egy erős redukálószerrel a termelés egyes trudnovosstanavlievyh fémek ( „kaltsietermiya”): Cr, ritkaföldfémek, tórium, urán, és mások. A kohászati réz, nikkel, speciális acél és bronz kalcium- és ötvözeteinek eltávolítására használjuk a káros szennyeződések kén, foszfor, felesleges szén.
Kalcium is használják, hogy kötődnek kis mennyiségű oxigén és a nitrogén előállítását nagyvákuumban és tisztítása inert gázok.
Neutron-feleslegben kalciumionok 48 használunk a szintézis az új kémiai elemek, mint az elem №114, Flerova >>. A másik izotóp kalcium, 45 Ca. Ezt alkalmazzuk radioaktív marker vizsgálatok a biológiai szerepe a kalcium és a migráció a környezetben.
A fő alkalmazási kalcium számos vegyületek előállítására építőanyagok (cement, habarcs, gipszkarton, stb).