Calcio

Calcio
; 20	Ca
	Ca
	Sr
	Potasio ← Calcio → Escandio
	Táboa periódica dos elementos
	[[Ficheiro:{{{espectro}}}\|300px\|center]]
	Liñas espectrais do Calcio
Información xeral
Nome, símbolo, número	Calcio, Ca, 20
Serie química	Metais
Grupo, período, bloque	2, 4, s
Densidade	1550 kg/m3
Dureza	{{{dureza}}}
Aparencia	Branco prateado;
N° CAS
N° EINECS
Propiedades atómicas
Masa atómica	40,078(4) u
Raio medio	pm
Raio atómico (calc)	180 pm
Raio covalente	174 pm
Raio de van der Waals	pm
Configuración electrónica	[Ar]4s2
Electróns por nivel de enerxía	2, 8, 8, 2
Estado(s) de oxidación
Óxido
Estrutura cristalina	cúbica centrada nas caras
Propiedades físicas
Estado ordinario	sólido
Punto de fusión	1115 K
Punto de ebulición	1757 K
Punto de inflamabilidade	{{{P_inflamabilidade}}} K
Entalpía de vaporización	153,6 kJ/mol
Entalpía de fusión	8,54 kJ/mol
Presión de vapor	254
Temperatura crítica	K
Presión crítica	Pa
Volume molar	26,20×10-6 m3/mol
Velocidade do son	3810 m/s a 293.15 K (20 °C)
Varios
Electronegatividade (Pauling)	1,00
Calor específica	632 J/(K·kg)
Condutividade eléctrica	29,8×10-6 S/m
Condutividade térmica	201 W/(K·m)
1.ª Enerxía de ionización	589,8 kJ/mol
2.ª Enerxía de ionización	1145,4 kJ/mol
3.ª Enerxía de ionización	4912,4 kJ/mol
4.ª Enerxía de ionización	{{{E_ionización4}}} kJ/mol
5.ª Enerxía de ionización	{{{E_ionización5}}} kJ/mol
6.ª Enerxía de ionización	{{{E_ionización6}}} kJ/mol
7.ª Enerxía de ionización	{{{E_ionización7}}} kJ/mol
8.ª enerxía de ionización	{{{E_ionización8}}} kJ/mol
9.ª Enerxía de ionización	{{{E_ionización9}}} kJ/mol
10.ª Enerxía de ionización	{{{E_ionización10}}} kJ/mol
Isótopos máis estables
	MeV
	Unidades segundo o SI e en condicións normais de presión e temperatura, salvo indicación contraria.

O calcio é un elemento químico, símbolo Ca, de número atómico 20 (20 protóns e 20 electróns) e masa atómica 40 u. É un metal do grupo dos alcalino-terrosos, pertencente ao grupo 2 da clasificación periódica dos elementos químicos.

É un elemento sólido na temperatura ambiente, maleábel, dúctil que reacciona violentamente coa auga.

É un elemento químico esencial ao ser humano. Unha persoa ten entre 1,5 e 2% de calcio en peso, do cal o 99% encóntrase nos ósos , dentes, no restante dos tecidos, e en fluídos corporais intervindo no metabolismo celular. É rico no leite, algúns vexetais, e en espiñas de peixes. Tamén, en cunchas e estalactitas.

O calcio encóntrase abundantemente na natureza, sempre na forma de minerais. Foi descuberto en 1808 por Humphry Davy, mediante a electrólise dunha amálgama de mercurio e cal.

Características principais

O calcio é un metal alcalino-terroso, mol, maleábel e dúctil que arde con chama vermella formando óxido de calcio e nitruro. As superficies recentes son de coloración branco prateada que rapidamente se volven levemente amareladas expostas ao ar, finalmente con coloración cinzas ou brancas debido á formación de hidróxido ao reaccionar coa humidade ambiental. Reacciona violentamente coa auga para formar o hidróxido de calcio, Ca(OH)₂ , con desprendemento de hidróxeno.

Papel biolóxico

O calcio actúa como mediador intracelular, cumprindo unha función de segundo mensaxeiro como, por exemplo, o ión Ca²⁺ intervén na contracción dos músculos. Tamén está implicado no control dalgunhas encimas quinases que realizan funcións de fosforilación como, por exemplo, na proteína quinase C (PKC). O calcio realiza funcións encimáticas de maneira similar ao magnesio en procesos de transferencia do fosfato como, por exemplo, a encima fosfolipase A₂).

Algúns dos seus sales son bastante insolúbeis como, por exemplo, o sulfato de calcio (CaSO₄), carbonato de calcio (CaCO₃), oxalato etc., e o calcio forma parte de distintos biominerais. Así, no ser humano, está presente nos ósos como hidroxiapatita cálcica, Ca₁₀(OH)₂(PO₄)₆, nos dentes como fluorohidroxiapatita (algúns OH^- sustitúense por F^-), ou como carbonato de calcio no ouvido interno. Outros biominerais están presentes en exoesqueletos, en conchas e nas cascas de ovos de diferentes animais e na forma de diferentes sales.

Outra función do calcio está relacionada coa coagulación do sangue, a través da súa relación coa proteína protrombina. É o factor de coagulación IV.

É, polo tanto, un importante compoñente da dieta. A cantidade diaria recomendada para os adultos oscila entre 800–1000 mg, cantidade que debe incrementarse durante o crecemento (9-18 anos), na gravidez, na lactación e, posteriormente, na menopausa até 1200–1300 mg. Os produtos comerciais especifican nos seus rótulos a cantidade de calcio que presentan, xeralmente en porcentaxe, para que o consumidor saiba se está inxerindo a cantidade diaria necesaria. Produtos ricos en calcio son o leite e os seus derivados, cuxo calcio é facilmente absorbido; en vexetais como feixón e espinaca; nas espiñas de peixes como sardiña e bocareo e, nos alimentos enriquecidos con calcio.

A competición que se estabelece con certos metais pode inhibir a absorción do calcio. O magnesio e o calcio compiten nos mesmos puntos de absorción, polo tanto, persoas que inxiren suplementos de magnesio deben tomar especial coidado coa achega diaria de calcio.

A deficiencia de calcio pode provocar osteoporose e "hipocalcemía" ; o exceso provoca a "hipercalcemía".

Historia

O calcio (do latín "calx", "calcis", cal ) foi descuberto en 1808 por Humphry Davy mediante a electrólise dunha amálgama de mercurio e cal. Davy mesturou cal humedecida con óxido de mercurio que colocou sobre unha lámina de platina, o ánodo, e somerxeu unha parte de mercurio no interior da pasta funcionando como cátodo. Na electrólise obtivo unha amálgama que destilada orixinou un residuo sólido facilmente oxidábel. Davy non ficou convencido de que obtivera calcio puro. Posteriormente, Robert Bunsen en 1854 e Matthiessen en 1856 obtiveron o metal por electrólise do cloruro de calcio e, Henri Moissan obtivo o calcio cunha pureza do 99% por electrólise do ioduro de calcio. Entre tanto, até principios do século XX, o calcio só era obtido en laboratorio.

Abundancia e obtención

É o quinto elemento en abundancia na codia terrestre (3,6% en peso ). Non se encontra en estado nativo, porén formando compostos de grande interese industrial como carbonatos, (calcita, mármore, calcaria e dolomita) e sulfatos (xeso, alabastro) a partir dos cales se obtén o cal vivo , a escaiola, o cemento etc. Outros minerais que o conteñen son a fluorita (fluoruro), apatita (fosfato) e granito (silicato).

O metal íllase por electrólise do cloruro de calcio (subproduto do proceso Solvay) fundido:

cátodo: Ca²⁺ + 2 e^- → Ca
ánodo: Cl^- → ½ Cl₂ (gas) + e^-

Isótopos

O calcio ten seis isótopos estábeis, dos cales o Ca-40 é o máis abundante (97%). O Ca-40 e o Ar-40 son produtos da desintegración do K-40. O segundo úsase para a determinación da idade de rochas en xeoloxía pola datación radiométrica, porén, a prevalencia do isótopo Ca-40 na natureza ten impedido de facer o mesmo co calcio.

Diferentemente doutros isótopos cosmoxénicos producidos na atmosfera terrestre, o Ca-41 orixínase por activación neutrónica do Ca-40, formándose nas capas máis superficiais do solo, onde o bombardeo de neutróns é suficientemente intenso. Alén diso, o Ca-41 ten recibido unha atención dos científicos porque se desintegra en K-41, un indicador crítico das anomalías do sistema solar.

Notas

↑ CIAAW

Véxase tamén