Kalsiyumun karakterizasyonu. kalsiyumun özellikleri. Kalsiyum Formülü

2024 Yazar: Angel Austin | [email protected]. Son düzenleme: 2023-12-17 05:44

Periyodik sistemin tüm unsurları arasında, bunlardan birkaçı vardır, bunlar olmadan sadece canlı organizmalarda çeşitli hastalıkların gelişmesi mümkün değildir, aynı zamanda normal bir şekilde yaşamak ve büyümek genellikle imkansızdır. Bunlardan biri kalsiyum.

İlginçtir ki bu metal söz konusu olduğunda basit bir madde olarak insana hiçbir faydası, hatta zararı yoktur. Bununla birlikte, Ca²⁺ iyonlarından bahsetmek yeterlidir, çünkü hemen önemlerini karakterize eden bir yığın nokta vardır.

Periyodik Tablodaki Kalsiyumun Konumu

Kalsiyumun karakterizasyonu, diğer elementler gibi, periyodik sistemdeki konumunun bir göstergesi ile başlar. Sonuçta, bu atom hakkında çok şey öğrenmeyi mümkün kılıyor:

• çekirdek yükü;
• elektron ve proton sayısı, nötronlar;
• oksidasyon durumu, daha yüksek ve daha düşük;
• elektronik konfigürasyon ve diğer önemli şeyler.

İncelediğimiz element, ikinci grubun, ana alt grubun dördüncü büyük periyodunda yer alır ve seri numarası 20'dir. Ayrıca, kimyasal periyodik tablo kalsiyumun atom ağırlığını gösterir - ortalama olan 40.08 bunun mevcut izotoplarının değeriatom.

Oksidasyon durumu birdir, her zaman sabittir, +2'ye eşittir. Daha yüksek oksit CaO formülü. Elementin Latince adı kalsiyumdur, dolayısıyla Ca atomunun simgesidir.

Basit bir madde olarak kalsiyumun karakterizasyonu

Normal koşullar altında, bu element gümüşi beyaz bir metaldir. Basit bir madde olarak kalsiyumun formülü Ca'dır. Yüksek kimyasal aktivitesi nedeniyle farklı sınıflara ait birçok bileşik oluşturabilmektedir.

Agregasyonun katı halde insan vücudunda bulunmaz, bu nedenle endüstriyel ve teknik ihtiyaçlar (özellikle kimyasal sentezler) için önemlidir.

Yerkabuğundaki payı bakımından en yaygın metallerden biridir, yaklaşık %1.5'tir. Alkali toprak grubuna aittir, çünkü suda çözündüğünde alkali verir, ancak doğada çoklu mineraller ve tuzlar şeklinde oluşur. Deniz suyuna çok fazla kalsiyum (400 mg/l) dahildir.

Kristal kafes

Kalsiyumun özelliği, iki tipte olabilen kristal kafesin yapısı ile açıklanır (çünkü bir alfa ve bir beta formu vardır):

• kübik yüz merkezli;
• hacim merkezli.

Moleküldeki bağın türü metaliktir, kafes bölgelerinde tüm metaller gibi atom iyonları vardır.

Doğada olmak

Doğada bu elementi içeren birkaç temel madde vardır.

1. Deniz suyu.
2. Kayalar ve mineraller.
3. Canlı organizmalar (kabuklar vekabuklar, kemik dokusu vb.).
4. Yer kabuğundaki yer altı suyu.

Aşağıdaki kaya ve mineral türleri doğal kalsiyum kaynakları olarak tanımlanabilir.

1. Dolomit, kalsiyum ve magnezyum karbonatın bir karışımıdır.
2. Florit - kalsiyum florür.
3. Alçıtaşı - CaSO₄ 2H₂O.
4. Kalsit - tebeşir, kireçtaşı, mermer - kalsiyum karbonat.
5. Alabaster - CaSO₄ 0,5H₂O.
6. Apati.

Toplamda, kalsiyum içeren yaklaşık 350 farklı mineral ve kaya vardır.

Alma yöntemleri

Metali uzun süre serbest halde izole etmek mümkün olmadı, kimyasal aktivitesi yüksek olduğu için doğada saf halde bulamazsınız. Bu nedenle 19. yüzyıla (1808) kadar söz konusu element periyodik tablonun taşıdığı bir başka gizemdi.

Kalsiyum bir metal olarak İngiliz kimyager Humphrey Davy'i sentezleyebildi. Katı minerallerin ve tuzların eriyiklerinin elektrik akımı ile etkileşiminin özelliklerini ilk keşfeden oydu. Bugüne kadar, bu metali elde etmenin en uygun yolu, tuzlarının elektrolizidir, örneğin:

• kalsiyum ve potasyum klorür karışımı;
• florür ve kalsiyum klorür karışımı.

Metalurjide yaygın olarak kullanılan alüminotermik yöntemi kullanarak oksitinden kalsiyum çıkarmak da mümkündür.

Fiziksel özellikler

Kalsiyumun fiziksel parametreler açısından karakterizasyonu birkaç noktada tanımlanabilir.

1. Toplu durum normal koşullar altında katıdır.
2. Erime noktası - 842 ⁰C.
3. Metal yumuşaktır, bıçakla kesilebilir.
4. Renk - gümüşi beyaz, parlak.
5. İyi iletken ve termal özelliklere sahiptir.
6. Uzun süre ısıtıldığında önce sıvı sonra buhar haline dönerek metalik özelliklerini kaybeder. Kaynama noktası 1484 ⁰C.

Kalsiyumun fiziksel özelliklerinin bir özelliği vardır. Bir metale basınç uygulandığında, bir noktada metalik özelliklerini ve elektriği iletme yeteneğini kaybeder. Bununla birlikte, maruziyette daha fazla bir artışla, tekrar restore edilir ve bu göstergelerdeki diğer elementlerden birkaç kat daha yüksek bir süper iletken olarak kendini gösterir.

Kimyasal özellikler

Bu metalin aktivitesi çok yüksektir. Bu nedenle, kalsiyumun girdiği birçok etkileşim vardır. Tüm metal olmayan maddelerle reaksiyonlar onun için yaygındır, çünkü bir indirgeyici madde olarak çok güçlüdür.

1. Normal koşullar altında, aşağıdakilerle karşılık gelen ikili bileşikleri oluşturmak üzere kolayca reaksiyona girer: halojenler, oksijen.
2. Isıtıldığında: hidrojen, nitrojen, karbon, silikon, fosfor, bor, kükürt ve diğerleri.
3. Açık havada hemen karbondioksit ve oksijen ile etkileşime girer, bu nedenle gri bir kaplama ile kaplanır.
4. Asitlerle şiddetli reaksiyona girer, bazen yanıcıdır.

Kalsiyumun ilginç özellikleri söz konusu olduğunda ortaya çıkıyor.bu konuda tuzların bileşiminde. Yani tavanda ve duvarlarda büyüyen güzel mağara sarkıt ve dikitleri, yer altı suyu içindeki süreçlerin etkisi altında zamanla su, karbondioksit ve bikarbonattan oluşan kalsiyum karbonattan başka bir şey değildir.

Metalin normal durumunda ne kadar aktif olduğu göz önüne alındığında, alkali olanlar gibi laboratuvarlarda depolanır. Sıkıca kapatılmış bir kapağı olan ve bir gazyağı veya parafin tabakasının altında koyu renkli bir cam kapta.

Kalsiyum iyonuna kalitatif reaksiyon, alevin güzel, zengin tuğla kırmızısı rengindeki rengidir. Bazı tuzlarının (kalsiyum karbonat, florür, sülfat, fosfat, silikat, sülfit) çözünmeyen çökeltileri ile bileşiklerin bileşimindeki bir metali tanımlamak da mümkündür.

Metal bağlantılar

Metal bileşiklerinin türleri aşağıdaki gibidir:

• oksit;
• hidroksit;
• kalsiyum tuzları (orta, asidik, bazik, çift, kompleks).

Kalsiyum oksit sönmemiş kireç olarak bilinir. CaO, bir yapı malzemesi (kireç) oluşturmak için kullanılır. Oksidi suyla söndürürseniz, alkali özelliklerini sergileyen karşılık gelen hidroksiti elde edersiniz.

Ekonominin farklı sektörlerinde kullanılan çeşitli kalsiyum tuzlarının pratik önemi büyüktür. Ne tür tuzlar var, yukarıda zaten bahsettik. İşte bu bileşiklerin türlerine örnekler.

1. Orta tuzlar - karbonat CaCO₃, fosfat Ca₃(PO₄) ₂ ve diğerleri.
2. Asidik - hidrosülfat CaHSO₄.
3. Temel - bikarbonat(SaOH)₃PO₄.
4. Karmaşık - [Ca (NH₃)₈] Cl_2.
5. Çift - 5Ca(NO₃)₂NH₄NO 3_10H2_O.

Tuzların vücut için iyon kaynağı olması nedeniyle kalsiyum biyolojik sistemler için önemli olan bu sınıftaki bileşikler biçimindedir.

Biyolojik rol

Kalsiyumun insan vücudu için önemi nedir? Birkaç nedeni var.

1. Hücreler arası maddenin ve doku sıvısının bir parçası olan, uyarma mekanizmalarının düzenlenmesine, hormonların ve nörotransmitterlerin üretimine katılan bu elementin iyonlarıdır.
2. Kalsiyum kemiklerde, diş minesinde toplam vücut ağırlığının yaklaşık %2,5'i oranında birikir. Bu oldukça fazladır ve bu yapıların güçlendirilmesinde, sağlamlık ve stabilitelerinin korunmasında önemli bir rol oynar. Onsuz vücudun büyümesi imkansızdır.
3. Kan pıhtılaşması da söz konusu iyonlara bağlıdır.
4. Kalp kasının bir parçasıdır, uyarılması ve kasılmasında görev alır.
5. Ekzositoz ve diğer hücre içi değişiklikler süreçlerinde yer alır.

Tüketilen kalsiyum miktarı yeterli değilse, o zaman aşağıdaki gibi hastalıkların gelişimi:

• raşitizm;
• osteoporoz;
• kan hastalıkları.

Bir yetişkin için günlük norm 1000 mg ve 9 yaşından büyük çocuklar için 1300 mg'dır. Bu elementin vücutta fazla bulunmasını önlemek için belirtilen doz aşılmamalıdır. Aksi durumdadurumda bağırsak hastalığı gelişebilir.

Diğer tüm canlılar için kalsiyum daha az önemli değildir. Örneğin, birçok omurgasız, bir iskelete sahip olmasa da, onları güçlendirmenin harici araçları da bu metalin oluşumlarıdır. Aralarında:

• kabuklu deniz ürünleri;
• midye ve istiridye;
• süngerler;
• mercan polipleri.

Hepsi sırtlarında taşırlar veya prensipte yaşam sürecinde onları dış etkilerden ve yırtıcılardan koruyan bir tür dış iskelet oluştururlar. Ana bileşeni kalsiyum tuzlarıdır.

Omurgalılar, insanlar gibi, normal büyüme ve gelişme için bu iyonlara ihtiyaç duyarlar ve onları yiyeceklerden alırlar.

Kalsiyum içeren müstahzarlar

Vücuttaki eksik öğeyi tamamlamanın mümkün olduğu birçok seçenek vardır. Hepsinden iyisi, elbette, doğal yöntemler - istenen atomu içeren ürünler. Ancak, herhangi bir nedenle bu yetersiz veya imkansızsa, tıbbi yol da kabul edilebilir.

Yani, kalsiyum içeren yiyeceklerin listesi şuna benzer:

• süt ve ekşi süt ürünleri;
• balık;
• yeşillikler;
• tahıllar (karabuğday, pirinç, kepekli hamur işleri);
• bazı turunçgiller (portakal, mandalina);
• baklagiller;
• tüm kuruyemişler (özellikle badem ve ceviz).

Bazı ürünlere alerjiniz varsa veya bunları başka bir nedenle kullanamıyorsanız, vücutta istenen elementin seviyesini yenileyin.kalsiyum içeren müstahzarlar yardımcı olacaktır.

Hepsi bu metalin vücut tarafından kolayca emilme özelliği olan, kana ve bağırsaklara hızla emilen tuzlarıdır. Bunlar arasında aşağıdakiler en popüler ve kullanılanlardır.

1. Kalsiyum klorür - yetişkinlere ve çocuklara enjeksiyon veya oral uygulama için çözelti. Bileşimdeki tuz konsantrasyonunda farklılık gösterir, "sıcak enjeksiyonlar" için kullanılır, çünkü enjekte edildiğinde böyle bir sansasyona neden olur. Yutma kolaylığı için meyve suyu formları mevcuttur.
2. Kalsiyum glukonat. Tablet (0.25 veya 0.5 g) ve intravenöz enjeksiyon için solüsyonlar halinde mevcuttur. Genellikle tablet şeklinde çeşitli meyve katkı maddeleri içerir.
3. Kalsiyum laktat - 0,5 g tabletlerde mevcuttur