Kalcij

Kálcij (latinsko calcium) je kemični element s simbolom Ca in vrstnim številom 20. Kalcij je svetlo siva zemljoalkalijska kovina, ki se uporablja kot reducent pri pridobivanju torija, cirkonija in urana. Je peti najpogostejši v zemeljski skorji. Nujno je potreben za življenje organizmov, posebej v fiziologiji celice. Kalcij uvrščamo med zemeljsko alkalijske elemente. V periodnem sistemu elementov najdemo kalcij v 4 periodi in drugi skupini. Pri tvorjenju iona kalcij odvrže dva elektrona, tako da iz jih iz 20 nastane 18.

Kalcij, ₂₀Ca

Kalcij
Izgovarjava	IPA: [ˈkaːltsij]
Videz	motno siva, srebrna; z rahlim rumenim tonom
Standardna atomska teža Ar, std(Ca)	7001400780000000000♠40,078(4)
Kalcij v periodnem sistemu
Vodik Helij Litij Berilij Bor (element) Ogljik Dušik Kisik Fluor Neon Natrij Magnezij Aluminij Silicij Fosfor Žveplo Klor Argon Kalij Kalcij Skandij Titan (element) Vanadij Krom Mangan Železo Kobalt Nikelj Baker Cink Galij Germanij Arzen Selen Brom Kripton Rubidij Stroncij Itrij Cirkonij Niobij Molibden Tehnecij Rutenij Rodij Paladij Srebro Kadmij indij Kositer Antimon Telur Jod Ksenon Cezij Barij Lantan Cerij Prazeodim Neodim Prometij Samarij Evropij Gadolinij Terbij Disprozij Holmij Erbij Tulij Iterbij Lutecij Hafnij Tantal (element) Volfram Renij Osmij Iridij Platina Zlato Živo srebro Talij Svinec Bizmut Polonij Astat Radon Francij Radij Aktinij Torij Protaktinij Uran (element) Neptunij Plutonij Americij Kirij Berkelij Kalifornij Ajnštajnij Fermij Mendelevij Nobelij Lavrencij Raderfordij Dubnij Siborgij Borij Hasij Majtnerij Darmštatij Rentgenij Kopernicij Nihonij Flerovij Moskovij Livermorij Tenes Oganeson Mg ↑ Ca ↓ Sr kalij ← kalcij → skandij
Vrstno število (Z)	20
Skupina	skupina 2 (zemljoalkalijske kovine)
Perioda	perioda 4
Blok	blok s
Razporeditev elektronov	[Ar] 4s2
Razporeditev elektronov po lupini	2, 8, 8, 2
Fizikalne lastnosti
Faza snovi pri STP	trdnina
Tališče	842 °C
Vrelišče	1484 °C
Gostota (blizu s.t.)	1,55 g/cm3
v tekočem stanju (pri TT)	1,378 g/cm3
Talilna toplota	8,54 kJ/mol
Izparilna toplota	154,7 kJ/mol
Toplotna kapaciteta	25,929 J/(mol·K)
Parni tlak P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k pri T (°C) 591 683 798 954 1.170 1.482
Lastnosti atoma
Oksidacijska stanja	+1, +2 (močno bazični oksid)
Elektronegativnost	Paulingova lestvica: 1,00
Ionizacijske energije	1.: 589,8 kJ/mol 2.: 1145,4 kJ/mol 3.: 4912,4 kJ/mol (več)
Atomski polmer	empirično: 197 pm
Kovalentni polmer	176±10 pm
Van der Waalsov polmer	231 pm
Spektralne črte kalcija
Druge lastnosti
Pojavljanje v naravi	prvobitno
Kristalna struktura	​ploskovno centrirana kocka (pck)
Hitrost zvoka tanka palica	3810 m/s (pri 20 °C)
Temperaturni raztezek	22,3 µm/(m⋅K) (pri 25 °C)
Toplotna prevodnost	201 W/(m⋅K)
Električna upornost	33,6 nΩ⋅m (pri 20 °C)
Magnetna ureditev	diamagnetik
Magnetna susceptibilnost	+40,0·10−6 cm3/mol
Youngov modul	20 GPa
Strižni modul	7,4 GPa
Stisljivostni modul	17 GPa
Poissonovo razmerje	0,31
Mohsova trdota	1,75
Trdota po Brinellu	170–416 MPa
Številka CAS	7440-70-2
Zgodovina
Odkritje in prva izolacija	Humphry Davy (1808)
Najpomembnejši izotopi kalcija
Izo­top Pogos­tost Razpolovni čas (t1/2) Razpadni način Pro­dukt 40Ca 96,941% stabilen 41Ca sled 9,94×104 let ε 41K 42Ca 0,647% stabilen 43Ca 0,135% stabilen 44Ca 2,086% stabilen 45Ca sint. 162,6 d β− 45Sc 46Ca 0,004% stabilen 47Ca sint. 4,5 d β− 47Sc γ – 48Ca 0,187% 6,4×1019 let β−β− 48Ti

Kalcijeve spojine

• Kalcijevi silikati
• Kalcijev sulfat - CaSO₄ z različno vsebnostjo kristalno vezane vode
• Kalcijev hidrogensulfit - Ca(HSO₃)₂
• Kalcijev nitrat - Ca(NO₃)₂
• Kalcijev karbonat - CaCO₃ (apnenec)
• Kalcijev oksid - CaO (žgano apno), bel prah, ki se tali pri 2500 stopinjah Celzija. Pridobivajo se z žganjem kalcijevega karbonata (apnenec).
• Kalcijev hidroksid - Ca(OH)₂ (gašeno apno), ki se pridobiva s hidratizacijo CaO in se uporablja za izdelavo malte.

Uporaba

Kalcij uporabljamo kot dodatek za legiranje (npr. za izdelovanje svinčenih zlitin; za pridobivanje redkih kovin, kot absorpcijsko sredstvo za kisik in vodik pri pridobivanju žlahtnih plinov).