ХІМІЯ - Комплексна підготовка до зовнішнього незалежного оцінювання

8.3. Металічні елементи головної підгрупи II групи¹

8.3.5. Кальцій

Кальцій — 20-й елемент періодичної таблиці, заряд ядра — +20. Хімічний символ — Са. Відносна атомна маса — 40. Утворює просту речовину — сріблясто-білий метал кальцій. Виявляє валентність — II, ступінь окиснення — +2. Природний Кальцій — це суміш шести ізотопів: ⁴⁰Са (96,97 %), ⁴²Са, ⁴³Са, ⁴⁴Са, ⁴⁶Са і радіоактивного ⁴⁸Са.

Електронні формули:

Поширеність Кальцію в природі

Оскільки кальцій належить до активних металів, то в природі у вільному стані він не трапляється. Трапляється у вигляді мінералів (карбонатів, сульфатів). На Кальцій припадає 3,38 % маси земної кори (5-те місце після Оксигену, Силіцію, Алюмінію і Феруму). Найважливіші сполуки Кальцію: кальцит СаСO₃ (саме з нього складається вапняк, крейда, мармур), доломіт СаСО₃ ·MgCO₃; гіпс CaSO₄ · 2Н₂O, ангідрит CaSO₄ (безводний кальцій сульфат; якщо додати до нього води, його об’єм збільшиться на 30 % і він поступово перетвориться на гіпс); у вигляді Са₃(РO₄)₂входить до складу фосфоритів, апатитів, фтороапатитів.

Сполуки Кальцію є також у рослинних та тваринних організмах, зокрема його багато в кістках і зубах. Мінеральна речовина кісток містить 80 % кальцій ортофосфату. Концентрація елемента в морській воді — 0,4 г/л. Сполуки Кальцію містяться і у прісних водах, зумовлюючи їхню твердість.

Фізичні властивості кальцію

Кальцій — сріблясто-білий метал, твердіший, ніж лужні метали, порівняно з ними має вищу температуру плавлення і кипіння.

Добування кальцію

Кальцій добувають:

1) електролізом розплаву СаСl₂ за наявності CaF₂, який знижує температуру плавлення:

2) алюмотермічним способом:

Хімічні властивості кальцію

Кальцій взаємодіє:

1) з неметалами:

✵ за нормальних умов реагує з киснем та галогенами:

✵ при нагріванні взаємодіє із сіркою, азотом, воднем, фосфором та вуглецем:

Усі одержані сполуки гідролізують (розкладаються водою):

2) з водою (з холодною — повільно, а з гарячою — доволі енергійно):

3) з кислотами:

4) при нагріванні відновлює менш активні метали з оксидів або галогенідів деяких металічних елементів: