Kalcium

Kalciumi është një element kimik që ka simbolin Ca, numrin atomik 20 dhe peshën atomike 40.078 amu [njësia e masës atomike]. Kalciumi është në periudhën 4 dhe një nga metalet alkaline-tokësore të Grupit 2 (IIa) të tabelës periodike. Është elementi metalik më i bollshëm në trupin e njeriut dhe elementi i pestë më i bollshëm në koren e Tokës.

Kalciumi është elementi metalik më i bollshëm në trupin e njeriut dhe elementi i pestë më i bollshëm në koren e Tokës. Ai luan një rol vendimtar në sistemet biologjike, veçanërisht në formimin e kockave dhe funksionet qelizore.

Kalciumi u zbulua në 1787 nga Antoine Lavoisier dhe u izolua në formë të pastër në 1808 nga Sir Humphry Davy.

[Si një metal tokësor alkalin, kalciumi është një metal reaktiv që formon një shtresë të errët oksid-nitrur kur ekspozohet ndaj ajrit. Vetitë e tij fizike dhe kimike janë më të ngjashme me homologët e tij më të rëndë stroncium dhe barium. Është elementi i pestë më i bollshëm në koren e Tokës dhe metali i tretë më i bollshëm, pas hekurit dhe aluminit. Përbërësi më i zakonshëm i kalciumit në Tokë është karbonati i kalciumit, që gjendet në gur gëlqeror dhe fosilet e jetës së hershme detare; Gipsi, anhidriti, fluori dhe apatiti janë gjithashtu burime të kalciumit.]¹

Emri vjen nga latinishtja calx “gëlqere”, e cila është marrë nga ngrohja e gurit gëlqeror.

Vetitë e elementit

Shfaqja

[Kalciumi nuk ndodhet natyrshëm në gjendjen e lirë, por përbërësit e elementit janë të shpërndara gjerësisht. Një përbërës kalciumi, gëlqere (oksid kalciumi, CaO) përdorej gjerësisht nga të lashtët. Vetë metali i argjendtë, mjaft i butë, i lehtë u izolua për herë të parë (1808) nga Sir Humphry Davy pasi distiloi merkurin nga një amalgamë e formuar nga elektrolizimi i një përzierjeje gëlqereje dhe oksidi merkurik.]²

Kalcit, forma më e zakonshme e karbonatit natyral të kalciumit (CaCO₃). Është një mineral i shpërndarë gjerësisht i njohur për zhvillimin e bukur dhe shumëllojshmërinë e madhe të kristaleve të tij.

Karakteristikat

[ Nga Calcium – Wikipedia ]

Kalciumi është një metal argjendi shumë duktil (ndonjëherë i përshkruar si i verdhë i zbehtë), vetitë e të cilit janë shumë të ngjashme me elementët më të rëndë në grupin e tij, stroncium, barium dhe radium. Një atom kalciumi ka 20 elektrone, me konfigurim elektronik [Ar]4s². Ashtu si elementët e tjerë në grupin 2 të tabelës periodike, kalciumi ka dy elektrone valence në orbitalin më të jashtëm s, të cilat humbasin shumë lehtë në reaksionet kimike për të formuar një jon dipozitiv me konfigurimin e qëndrueshëm elektronik të një gazi fisnik, në këtë rast argon.

Prandaj, kalciumi është pothuajse gjithmonë dyvalent në komponimet e tij, të cilat zakonisht janë jonike. Kripërat hipotetike njëvalente të kalciumit do të ishin të qëndrueshme në lidhje me elementet e tyre, por jo në disproporcion me kripërat dyvalente dhe metalin e kalciumit, sepse entalpia e formimit të MX₂ është shumë më e lartë se ato të MX hipotetike. Kjo ndodh për shkak të energjisë shumë më të madhe të grilës të ofruar nga kationi më i ngarkuar Ca²⁺ në krahasim me kationin hipotetik Ca⁺.

Kalciumi, stronciumi, bariumi dhe radiumi konsiderohen gjithmonë si metale tokësore alkaline; Beriliumi dhe magnezi më i lehtë, gjithashtu në grupin 2 të tabelës periodike, shpesh përfshihen gjithashtu. Megjithatë, beriliumi dhe magnezi ndryshojnë ndjeshëm nga anëtarët e tjerë të grupit në sjelljen e tyre fizike dhe kimike: ata sillen më shumë si alumini dhe zinku respektivisht dhe kanë disa nga karakteret më të dobëta metalike të metaleve pas tranzicionit, kjo është arsyeja pse përkufizimi tradicional i termit “metal tokësor alkalin” i përjashton ato.

Vetitë fizike

Metali i kalciumit shkrihet në 842 °C dhe vlon në 1494 °C; Këto vlera janë më të larta se ato për magnezin dhe stronciumin, metalet fqinje të grupit 2. Kristalizohet në rregullimin kubik të përqendruar në fytyrë si stronciumi dhe bariumi; mbi 443 °C (716 K), ai ndryshon në kub me në qendër trupin. Dendësia e saj prej 1.526 g/cm³ (në 20 °C) është më e ulëta në grupin e saj.

Kalciumi është më i fortë se plumbi, por mund të pritet me thikë me përpjekje. Ndërsa kalciumi është një përcjellës më i dobët i energjisë elektrike sesa bakri ose alumini në vëllim, ai është një përcjellës më i mirë nga masa se të dyja për shkak të densitetit të tij shumë të ulët. Ndërsa kalciumi është i parealizueshëm si përcjellës për shumicën e aplikimeve tokësore pasi reagon shpejt me oksigjenin atmosferik, përdorimi i tij si i tillë në hapësirë është marrë parasysh.

Vetitë kimike

Kimia e kalciumit është ajo e një metali tipik të rëndë alkaline tokësore. Për shembull, kalciumi reagon spontanisht me ujin më shpejt se magnezi, por më pak shpejt se stronciaumi për të prodhuar hidroksid kalciumi³ dhe gaz hidrogjeni. Ai gjithashtu reagon me oksigjenin dhe azotin në ajër për të formuar një përzierje të oksidit të kalciumit dhe nitrurit të kalciumit. Kur ndahet imët, digjet spontanisht në ajër për të prodhuar nitrid. Kalciumi me shumicë është më pak reaktiv: formon shpejt një shtresë hidratimi në ajër të lagësht, por nën lagështinë relative 30% mund të ruhet për një kohë të pacaktuar në temperaturën e dhomës.

Përveç oksidit të thjeshtë CaO, peroksidi i kalciumit⁴, CaO₂, mund të prodhohet nga oksidimi i drejtpërdrejtë i metalit të kalciumit nën një presion të lartë oksigjeni, dhe ka disa prova për një superoksid të verdhë Ca(O₂)₂. Hidroksidi i kalciumit, Ca(OH)₂, është një bazë e fortë, megjithëse jo aq e fortë sa hidroksidet e stronciumit, bariumit ose metaleve alkali. Të katër dihalidet e kalciumit janë të njohura. Karbonati i kalciumit⁵ (CaCO₃) dhe sulfati i kalciumit⁶ (CaSO₄) janë minerale veçanërisht të bollshme. Ashtu si stronciumi dhe bariumi, si dhe metalet alkali dhe lantanaziet dyvalente europium dhe itterbium, metali i kalciumit tretet drejtpërdrejt në amoniak⁷ të lëngshëm për të dhënë një tretësirë blu të errët.

Për shkak të madhësisë së madhe të jonit të kalciumit (Ca²⁺), numrat e lartë të koordinimit janë të zakonshëm, deri në 24 në disa komponime ndërmetalike si CaZn₁₃. Kalciumi kompleksohet lehtësisht nga kelate oksigjeni si EDTA dhe polifosfatet, të cilat janë të dobishme në kiminë analitike⁸ dhe heqjen e joneve të kalciumit nga uji i fortë⁹. Në mungesë të pengesave sterike, kationet më të vogla të grupit 2 priren të formojnë komplekse më të forta, por kur përfshihen makrocikle të mëdha polidente, tendenca është e kundërt.

]

–

Referenca

1. Calcium – Wikipedia ↩︎
2. Calcium | Definition, Properties, & Compounds | Britannica ↩︎
3. Calcium hydroxide – Wikipedia ↩︎
4. Calcium peroxide – Wikipedia ↩︎
5. Calcium carbonate – Wikipedia ↩︎
6. Calcium sulfate – Wikipedia ↩︎
7. Ammonia – Wikipedia ↩︎
8. Analytical chemistry – Wikipedia ↩︎
9. Hard water – Wikipedia ↩︎