Entre todos los elementos del sistema periódico, hay varios de ellos, sin los cuales no solo es posible desarrollar diversas enfermedades en los organismos vivos, sino que generalmente es imposible vivir y crecer normalmente. Uno de ellos es el calcio.
Es interesante que cuando se trata de este metal, como sustancia simple, no tiene ningún beneficio para una persona, incluso daño. Sin embargo, uno solo tiene que mencionar los iones Ca2+, ya que inmediatamente hay una masa de puntos que caracterizan su importancia.
Posición del calcio en la tabla periódica
La caracterización del calcio, como cualquier otro elemento, comienza con una indicación de su posición en el sistema periódico. Después de todo, permite aprender mucho sobre este átomo:
- cargo básico;
- número de electrones y protones, neutrones;
- estado de oxidación, mayor y menor;
- configuración electrónica y otras cosas importantes.
El elemento que estamos considerando está ubicado en el cuarto gran período del segundo grupo, el subgrupo principal y tiene el número de serie 20. Además, la tabla periódica química muestra el peso atómico del calcio - 40.08, que es el promedio valor de los isótopos existentes de esteátomo.
El estado de oxidación es uno, siempre constante, igual a +2. La fórmula del óxido superior CaO. El nombre latino del elemento es calcio, de ahí el símbolo del átomo Ca.
Caracterización del calcio como sustancia simple
En condiciones normales, este elemento es un metal, blanco plateado. La fórmula del calcio como sustancia simple es Ca. Debido a su alta actividad química, es capaz de formar muchos compuestos pertenecientes a diferentes clases.
En estado sólido de agregación, no está incluido en el cuerpo humano, por lo que es importante para necesidades industriales y técnicas (principalmente síntesis químicas).
Es uno de los metales más comunes en términos de participación en la corteza terrestre, alrededor del 1,5%. Pertenece al grupo de los alcalinotérreos, ya que al disolverse en agua da álcalis, pero en la naturaleza se presenta en forma de múltiples minerales y sales. El agua de mar contiene mucho calcio (400 mg/l).
Retícula cristalina
La característica del calcio se explica por la estructura de la red cristalina, que puede ser de dos tipos (ya que existe una forma alfa y otra beta):
- cara cúbica centrada;
- centrado en el volumen.
El tipo de enlace en la molécula es metálico, en los sitios de la red, como todos los metales, hay iones-átomo.
Estar en la naturaleza
Hay varias sustancias básicas en la naturaleza que contienen este elemento.
- Agua de mar.
- Rocas y minerales.
- Organismos vivos (conchas yconchas, tejido óseo, etc.).
- Aguas subterráneas en la corteza terrestre.
Los siguientes tipos de rocas y minerales pueden identificarse como fuentes naturales de calcio.
- La dolomita es una mezcla de carbonato de calcio y magnesio.
- Fluorita - fluoruro de calcio.
- yeso - CaSO4 2H2O.
- Calcita - yeso, piedra caliza, mármol - carbonato de calcio.
- Alabastro - CaSO4 0.5H2O.
- Apatía.
En total, hay alrededor de 350 minerales y rocas diferentes que contienen calcio.
Métodos de obtención
No fue posible aislar el metal en forma libre durante mucho tiempo, ya que su actividad química es alta, no lo encontrarás en forma pura en la naturaleza. Por lo tanto, hasta el siglo XIX (1808), el elemento en cuestión era otro misterio que portaba la tabla periódica.
El calcio como metal fue capaz de sintetizar el químico inglés Humphrey Davy. Fue él quien descubrió por primera vez las características de la interacción de los fundidos de minerales sólidos y sales con la corriente eléctrica. Hasta la fecha, todavía la forma más relevante de obtener este metal es la electrólisis de sus sales, tales como:
- una mezcla de cloruros de calcio y potasio;
- mezcla de fluoruro y cloruro de calcio.
También es posible extraer calcio de su óxido utilizando el método aluminotérmico común en metalurgia.
Propiedades físicas
La caracterización del calcio en términos de parámetros físicos se puede describir en varios puntos.
- El estado agregado es sólido en condiciones normales.
- Punto de fusión - 842 0C.
- El metal es blando, se puede cortar con un cuchillo.
- Color - blanco plateado, brillante.
- Tiene buenas propiedades conductivas y térmicas.
- Cuando se calienta durante mucho tiempo, se convierte en líquido y luego en estado de vapor, perdiendo sus propiedades metálicas. Punto de ebullición 1484 0C.
Las propiedades físicas del calcio tienen una característica. Cuando se aplica presión a un metal, en algún momento pierde sus propiedades metálicas y su capacidad para conducir electricidad. Sin embargo, con un mayor aumento en la exposición, se restaura nuevamente y se manifiesta como un superconductor, varias veces más alto que el resto de los elementos en estos indicadores.
Propiedades químicas
La actividad de este metal es muy alta. Por tanto, son muchas las interacciones en las que entra el calcio. Las reacciones con todos los no metales son comunes para él, porque como agente reductor es muy fuerte.
- En condiciones normales reacciona fácilmente para formar los compuestos binarios correspondientes con: halógenos, oxígeno.
- Cuando se calienta: hidrógeno, nitrógeno, carbono, silicio, fósforo, boro, azufre y otros.
- Al aire libre, interactúa inmediatamente con el dióxido de carbono y el oxígeno, por lo que se cubre con una capa gris.
- Reacciona violentamente con ácidos, a veces inflamable.
Aparecen interesantes propiedades del calcio a la hora deal respecto en la composición de las sales. Entonces, las hermosas estalactitas y estalagmitas de las cuevas que crecen en el techo y las paredes no son más que carbonato de calcio, formado con el tiempo a partir del agua, el dióxido de carbono y el bicarbonato bajo la influencia de procesos dentro del agua subterránea.
Dada la actividad del metal en su estado normal, se almacena en laboratorios, como los alcalinos. En un recipiente de vidrio oscuro, con la tapa bien cerrada y bajo una capa de queroseno o parafina.
La reacción cualitativa al ion de calcio es el color de la llama en un hermoso y rico color rojo ladrillo. También es posible identificar un metal en la composición de compuestos por precipitados insolubles de algunas de sus sales (carbonato de calcio, fluoruro, sulfato, fosfato, silicato, sulfito).
Juntas metálicas
Los tipos de compuestos metálicos son los siguientes:
- óxido;
- hidróxido;
- sales de calcio (medias, ácidas, básicas, dobles, complejas).
El óxido de calcio se conoce como cal viva. CaO se utiliza para crear un material de construcción (cal). Si extingues el óxido con agua, obtienes el hidróxido correspondiente, que exhibe las propiedades del álcali.
Varias sales de calcio, que se utilizan en diferentes sectores de la economía, son de gran importancia práctica. Qué tipo de sales existen, ya lo hemos mencionado anteriormente. Estos son ejemplos de los tipos de estos compuestos.
- Sales medianas - carbonato CaCO3, fosfato Ca3(PO4) 2 y otros.
- Ácido - hidrosulfato CaHSO4.
- Básico - bicarbonato(SaOH)3PO4.
- Complejo - [Ca (NH3)8] Cl2.
- Doble - 5Ca(NO3)2NH4NO 310H2O.
Es en forma de compuestos de esta clase que el calcio es importante para los sistemas biológicos, ya que las sales son la fuente de iones para el cuerpo.
Función biológica
¿Cuál es la importancia del calcio para el cuerpo humano? Hay varias razones.
- Son los iones de este elemento los que forman parte de la sustancia intercelular y del fluido tisular, participando en la regulación de los mecanismos de excitación, la producción de hormonas y neurotransmisores.
- El calcio se acumula en los huesos, el esm alte dental en una cantidad de alrededor del 2,5% del peso corporal total. Esto es bastante y juega un papel importante en el fortalecimiento de estas estructuras, manteniendo su fuerza y estabilidad. El crecimiento del cuerpo sin ella es imposible.
- La coagulación de la sangre también depende de los iones en cuestión.
- Forma parte del músculo cardíaco, participando en su excitación y contracción.
- Participa en los procesos de exocitosis y otros cambios intracelulares.
Si la cantidad de calcio consumida no es suficiente, entonces el desarrollo de enfermedades tales como:
- raquitismo;
- osteoporosis;
- enfermedades de la sangre.
La norma diaria para un adulto es 1000 mg, y para niños a partir de 9 años 1300 mg. Para evitar una sobreabundancia de este elemento en el organismo, no se debe exceder la dosis indicada. De lo contrariocaso, se puede desarrollar una enfermedad intestinal.
Para todos los demás seres vivos, el calcio no es menos importante. Por ejemplo, muchos invertebrados, aunque no tienen esqueleto, sin embargo, los medios externos para fortalecerlos también son formaciones de este metal. Entre ellos:
- mariscos;
- mejillones y ostras;
- esponjas;
- pólipos de coral.
Todos ellos llevan sobre sus espaldas o, en principio, forman en el proceso de la vida algún tipo de esqueleto externo que los protege de influencias externas y depredadores. Su principal componente son las sales de calcio.
Los vertebrados, como los humanos, necesitan estos iones para un crecimiento y desarrollo normales y los obtienen de los alimentos.
Preparados que contienen calcio
Hay muchas opciones mediante las cuales es posible compensar el elemento que f alta en el cuerpo. Lo mejor de todo, por supuesto, métodos naturales: productos que contienen el átomo deseado. Sin embargo, si por alguna razón esto es insuficiente o imposible, la vía médica también es aceptable.
Entonces, la lista de alimentos que contienen calcio es algo así:
- productos lácteos y de leche agria;
- pescado;
- verdes;
- cereales (trigo sarraceno, arroz, pastas integrales);
- algunos cítricos (naranjas, mandarinas);
- legumbres;
- todos los frutos secos (especialmente almendras y nueces).
Si es alérgico a algunos productos o no puede usarlos por otra razón, reponga el nivel del elemento deseado en el cuerpolas preparaciones que contienen calcio ayudarán.
Todos ellos son sales de este metal, que tienen la capacidad de ser fácilmente absorbidos por el cuerpo, rápidamente absorbidos por la sangre y los intestinos. Entre ellos, los siguientes son los más populares y usados.
- Cloruro de calcio: solución para inyección o administración oral para adultos y niños. Difiere en la concentración de sal en la composición, se usa para "inyecciones calientes", porque causa esa sensación cuando se inyecta. Las formas de jugo de frutas están disponibles para facilitar la ingestión.
- Gluconato de calcio. Disponible en comprimidos (0,25 o 0,5 g) y soluciones para inyección intravenosa. A menudo, en forma de tabletas, contiene varios aditivos de frutas.
- Lactato de calcio - disponible en comprimidos de 0,5 g
