Χαρακτηρισμός του ασβεστίου. ιδιότητες του ασβεστίου. Φόρμουλα ασβεστίου

2024 Συγγραφέας: Angel Austin | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2023-12-17 05:22

Μεταξύ όλων των στοιχείων του περιοδικού συστήματος, υπάρχουν αρκετά από αυτά, χωρίς τα οποία όχι μόνο είναι δυνατό να αναπτυχθούν διάφορες ασθένειες σε ζωντανούς οργανισμούς, αλλά είναι γενικά αδύνατο να ζήσουν και να αναπτυχθούν κανονικά. Ένα από αυτά είναι το ασβέστιο.

Είναι ενδιαφέρον ότι όταν πρόκειται για αυτό το μέταλλο, ως απλή ουσία, δεν έχει κανένα όφελος για τον άνθρωπο, ούτε καν κακό. Ωστόσο, πρέπει να αναφέρουμε μόνο τα ιόντα Ca²⁺, καθώς αμέσως υπάρχει μια μάζα σημείων που χαρακτηρίζουν τη σημασία τους.

Θέση του ασβεστίου στον περιοδικό πίνακα

Ο χαρακτηρισμός του ασβεστίου, όπως κάθε άλλο στοιχείο, ξεκινά με μια ένδειξη της θέσης του στο περιοδικό σύστημα. Εξάλλου, καθιστά δυνατό να μάθουμε πολλά για αυτό το άτομο:

• βασική χρέωση;
• αριθμός ηλεκτρονίων και πρωτονίων, νετρονίων;
• κατάσταση οξείδωσης, υψηλότερη και χαμηλότερη;
• ηλεκτρονική διαμόρφωση και άλλα σημαντικά πράγματα.

Το στοιχείο που εξετάζουμε βρίσκεται στην τέταρτη μεγάλη περίοδο της δεύτερης ομάδας, της κύριας υποομάδας και έχει αύξοντα αριθμό 20. Επίσης, ο χημικός περιοδικός πίνακας δείχνει το ατομικό βάρος του ασβεστίου - 40,08, που είναι ο μέσος όρος τιμή των υπαρχόντων ισοτόπων αυτούάτομο.

Η κατάσταση οξείδωσης είναι μία, πάντα σταθερή, ίση με +2. Ο τύπος του ανώτερου οξειδίου CaO. Η λατινική ονομασία του στοιχείου είναι ασβέστιο, εξ ου και το σύμβολο για το άτομο Ca.

Χαρακτηρισμός του ασβεστίου ως απλής ουσίας

Υπό κανονικές συνθήκες, αυτό το στοιχείο είναι ένα μεταλλικό, ασημί λευκό. Ο τύπος του ασβεστίου ως απλής ουσίας είναι Ca. Λόγω της υψηλής χημικής του δράσης, είναι σε θέση να σχηματίσει πολλές ενώσεις που ανήκουν σε διαφορετικές κατηγορίες.

Σε στερεή κατάσταση συσσωμάτωσης, δεν περιλαμβάνεται στον ανθρώπινο οργανισμό, επομένως είναι σημαντικό για βιομηχανικές και τεχνικές ανάγκες (κυρίως χημικές συνθέσεις).

Είναι ένα από τα πιο κοινά μέταλλα όσον αφορά το μερίδιο στον φλοιό της γης, περίπου 1,5%. Ανήκει στην ομάδα των αλκαλικών γαιών, αφού όταν διαλυθεί στο νερό δίνει αλκάλια, αλλά στη φύση εμφανίζεται με τη μορφή πολλαπλών ορυκτών και αλάτων. Πολύ ασβέστιο (400 mg/l) περιλαμβάνεται στο θαλασσινό νερό.

Κρυσταλλικό πλέγμα

Το χαρακτηριστικό του ασβεστίου εξηγείται από τη δομή του κρυσταλλικού πλέγματος, το οποίο μπορεί να έχει δύο τύπους (αφού υπάρχει μια μορφή άλφα και μια βήτα):

• cubic face-centric;
• volumecentric.

Ο τύπος του δεσμού στο μόριο είναι μεταλλικός, στις θέσεις του πλέγματος, όπως όλα τα μέταλλα, υπάρχουν άτομα-ιόντα.

Όντας στη φύση

Υπάρχουν αρκετές βασικές ουσίες στη φύση που περιέχουν αυτό το στοιχείο.

1. Θαλασσινό νερό.
2. Βράχια και ορυκτά.
3. Ζωντανοί οργανισμοί (κοχύλια καικοχύλια, οστικός ιστός και ούτω καθεξής).
4. Υπόγεια ύδατα στον φλοιό της γης.

Οι παρακάτω τύποι πετρωμάτων και ορυκτών μπορούν να αναγνωριστούν ως φυσικές πηγές ασβεστίου.

1. Ο δολομίτης είναι ένα μείγμα ανθρακικού ασβεστίου και μαγνησίου.
2. Φθορίτης - φθοριούχο ασβέστιο.
3. Γύψος - CaSO₄ 2H₂O.
4. Ασβεστίτης - κιμωλία, ασβεστόλιθος, μάρμαρο - ανθρακικό ασβέστιο.
5. Αλάβαστρο - CaSO₄ 0,5H₂O.
6. Apatity.

Συνολικά, υπάρχουν περίπου 350 διαφορετικά μέταλλα και πετρώματα που περιέχουν ασβέστιο.

Μέθοδοι απόκτησης

Δεν ήταν δυνατό να απομονωθεί το μέταλλο σε ελεύθερη μορφή για μεγάλο χρονικό διάστημα, καθώς η χημική του δράση είναι υψηλή, δεν θα το βρείτε σε καθαρή μορφή στη φύση. Ως εκ τούτου, μέχρι τον 19ο αιώνα (1808), το εν λόγω στοιχείο ήταν ένα άλλο μυστήριο που κουβαλούσε ο περιοδικός πίνακας.

Το ασβέστιο ως μέταλλο μπόρεσε να συνθέσει τον Άγγλο χημικό Humphrey Davy. Ήταν αυτός που ανακάλυψε για πρώτη φορά τα χαρακτηριστικά της αλληλεπίδρασης τήγματος στερεών ορυκτών και αλάτων με ηλεκτρικό ρεύμα. Μέχρι σήμερα, ο πιο σχετικός τρόπος για να ληφθεί αυτό το μέταλλο είναι η ηλεκτρόλυση των αλάτων του, όπως:

• ένα μείγμα χλωριούχου ασβεστίου και καλίου,
• μείγμα φθορίου και χλωριούχου ασβεστίου.

Είναι επίσης δυνατή η εξαγωγή ασβεστίου από το οξείδιο του χρησιμοποιώντας την αλουμινοθερμική μέθοδο που είναι κοινή στη μεταλλουργία.

Φυσικές ιδιότητες

Ο χαρακτηρισμός του ασβεστίου ως προς τις φυσικές παραμέτρους μπορεί να περιγραφεί σε πολλά σημεία.

1. Η κατάσταση του συνόλου είναι στερεή υπό κανονικές συνθήκες.
2. Σημείο τήξης - 842 ⁰C.
3. Το μέταλλο είναι μαλακό, μπορεί να κοπεί με ένα μαχαίρι.
4. Χρώμα - ασημί λευκό, γυαλιστερό.
5. Έχει καλές αγώγιμες και θερμικές ιδιότητες.
6. Όταν θερμαίνεται για μεγάλο χρονικό διάστημα, μετατρέπεται σε υγρό και μετά σε κατάσταση ατμού, χάνοντας τις μεταλλικές του ιδιότητες. Σημείο βρασμού 1484 ⁰C.

Οι φυσικές ιδιότητες του ασβεστίου έχουν ένα χαρακτηριστικό. Όταν ασκείται πίεση σε ένα μέταλλο, κάποια στιγμή χάνει τις μεταλλικές του ιδιότητες και την ικανότητά του να άγει ηλεκτρισμό. Ωστόσο, με περαιτέρω αύξηση της έκθεσης, αποκαθίσταται ξανά και εκδηλώνεται ως υπεραγωγός, αρκετές φορές υψηλότερος από τα υπόλοιπα στοιχεία σε αυτούς τους δείκτες.

Χημικές ιδιότητες

Η δραστηριότητα αυτού του μετάλλου είναι πολύ υψηλή. Επομένως, υπάρχουν πολλές αλληλεπιδράσεις στις οποίες εισέρχεται το ασβέστιο. Οι αντιδράσεις με όλα τα αμέταλλα είναι κοινές γι 'αυτόν, γιατί ως αναγωγικός παράγοντας είναι πολύ δυνατός.

1. Υπό κανονικές συνθήκες αντιδρά εύκολα σχηματίζοντας τις αντίστοιχες δυαδικές ενώσεις με: αλογόνα, οξυγόνο.
2. Όταν θερμαίνεται: υδρογόνο, άζωτο, άνθρακας, πυρίτιο, φώσφορος, βόριο, θείο και άλλα.
3. Στο ύπαιθρο, αλληλεπιδρά αμέσως με το διοξείδιο του άνθρακα και το οξυγόνο, επομένως καλύπτεται με μια γκρίζα επικάλυψη.
4. Αντιδρά βίαια με οξέα, μερικές φορές εύφλεκτο.

Ενδιαφέρουσες ιδιότητες του ασβεστίου εμφανίζονται όταν πρόκειται γιασχετικά με αυτό στη σύνθεση των αλάτων. Έτσι, οι όμορφοι σταλακτίτες και σταλαγμίτες των σπηλαίων που αναπτύσσονται στην οροφή και τους τοίχους δεν είναι τίποτα άλλο από ανθρακικό ασβέστιο, που σχηματίζεται με την πάροδο του χρόνου από νερό, διοξείδιο του άνθρακα και διττανθρακικό υπό την επίδραση διεργασιών στο εσωτερικό των υπόγειων υδάτων.

Δεδομένου πόσο ενεργό είναι το μέταλλο στην κανονική του κατάσταση, αποθηκεύεται σε εργαστήρια, όπως τα αλκαλικά. Σε ένα σκούρο γυάλινο δοχείο, με ερμητικά κλειστό καπάκι και κάτω από μια στρώση κηροζίνης ή παραφίνης.

Η ποιοτική αντίδραση στο ιόν ασβεστίου είναι το χρώμα της φλόγας σε ένα όμορφο, πλούσιο τούβλο-κόκκινο χρώμα. Είναι επίσης δυνατός ο εντοπισμός ενός μετάλλου στη σύνθεση των ενώσεων με αδιάλυτα ιζήματα ορισμένων αλάτων του (ανθρακικό ασβέστιο, φθόριο, θειικό, φωσφορικό, πυριτικό, θειικό).

Μεταλλικές αρθρώσεις

Οι τύποι μεταλλικών ενώσεων είναι οι εξής:

• οξείδιο;
• υδροξείδιο;
• άλατα ασβεστίου (μέτρια, όξινα, βασικά, διπλά, σύνθετα).

Το οξείδιο του ασβεστίου είναι γνωστό ως άσβεστος. Το CaO χρησιμοποιείται για τη δημιουργία οικοδομικού υλικού (άσβεστος). Εάν σβήσετε το οξείδιο με νερό, θα λάβετε το αντίστοιχο υδροξείδιο, το οποίο εμφανίζει τις ιδιότητες του αλκαλίου.

Διάφορα άλατα ασβεστίου, που χρησιμοποιούνται σε διάφορους τομείς της οικονομίας, έχουν μεγάλη πρακτική σημασία. Τι είδους άλατα υπάρχουν, έχουμε ήδη αναφέρει παραπάνω. Ακολουθούν παραδείγματα των τύπων αυτών των ενώσεων.

1. Μέτρια άλατα - ανθρακικό CaCO₃, φωσφορικό Ca₃(PO₄) ₂ και άλλα.
2. Όξινο - υδροθειικό CaHSO₄.
3. Βασικό - διττανθρακικό(SaOH)₃PO₄.
4. Σύμπλεγμα - [Ca (NH₃)₈] Cl_2.
5. Διπλό - 5Ca(ΟΧΙ₃)₂NH₄ΟΧΙ 3_10H2_O.

Το ασβέστιο είναι σημαντικό για τα βιολογικά συστήματα με τη μορφή ενώσεων αυτής της κατηγορίας, καθώς τα άλατα είναι η πηγή ιόντων για το σώμα.

Βιολογικός ρόλος

Ποια είναι η σημασία του ασβεστίου για τον ανθρώπινο οργανισμό; Υπάρχουν διάφοροι λόγοι.

1. Είναι τα ιόντα αυτού του στοιχείου που αποτελούν μέρος της μεσοκυττάριας ουσίας και του υγρού των ιστών, που συμμετέχουν στη ρύθμιση των μηχανισμών διέγερσης, παραγωγής ορμονών και νευροδιαβιβαστών.
2. Το ασβέστιο συσσωρεύεται στα οστά, στο σμάλτο των δοντιών σε ποσότητα περίπου 2,5% του συνολικού σωματικού βάρους. Αυτό είναι αρκετά και παίζει σημαντικό ρόλο στην ενίσχυση αυτών των δομών, στη διατήρηση της αντοχής και της σταθερότητάς τους. Η ανάπτυξη του σώματος χωρίς αυτό είναι αδύνατη.
3. Η πήξη του αίματος εξαρτάται επίσης από τα εν λόγω ιόντα.
4. Αποτελεί μέρος του καρδιακού μυός, που συμμετέχει στη διέγερση και τη συστολή του.
5. Συμμετέχει στις διαδικασίες εξωκυττάρωσης και άλλων ενδοκυτταρικών αλλαγών.

Αν η ποσότητα του ασβεστίου που καταναλώνεται δεν είναι αρκετή, τότε η ανάπτυξη ασθενειών όπως:

• ραχίτιδα;
• οστεοπόρωση;
• ασθένειες του αίματος.

Ο ημερήσιος κανόνας για έναν ενήλικα είναι 1000 mg και για παιδιά από 9 ετών 1300 mg. Προκειμένου να αποφευχθεί η υπερβολική αφθονία αυτού του στοιχείου στον οργανισμό, δεν πρέπει να γίνεται υπέρβαση της ενδεικνυόμενης δόσης. Σε διαφορετική περίπτωσηπερίπτωση, μπορεί να αναπτυχθεί νόσος του εντέρου.

Για όλα τα άλλα έμβια όντα, το ασβέστιο δεν είναι λιγότερο σημαντικό. Για παράδειγμα, πολλά ασπόνδυλα, αν και δεν έχουν σκελετό, ωστόσο, εξωτερικά μέσα ενίσχυσης τους είναι επίσης σχηματισμοί αυτού του μετάλλου. Μεταξύ αυτών:

• οστρακοειδή;
• μύδια και στρείδια;
• σφουγγάρια;
• πολύποδες κοραλλιών.

Όλα φέρουν στην πλάτη τους ή, κατ 'αρχήν, σχηματίζουν στη διαδικασία της ζωής κάποιο είδος εξωτερικού σκελετού που τους προστατεύει από εξωτερικές επιρροές και αρπακτικά. Το κύριο συστατικό του είναι τα άλατα ασβεστίου.

Τα σπονδυλωτά, όπως και οι άνθρωποι, χρειάζονται αυτά τα ιόντα για φυσιολογική ανάπτυξη και ανάπτυξη και τα παίρνουν από την τροφή.

παρασκευάσματα που περιέχουν ασβέστιο

Υπάρχουν πολλές επιλογές με τις οποίες μπορείτε να αναπληρώσετε το στοιχείο που λείπει στο σώμα. Το καλύτερο από όλα, φυσικά, φυσικές μέθοδοι - προϊόντα που περιέχουν το επιθυμητό άτομο. Ωστόσο, εάν για κάποιο λόγο αυτό είναι ανεπαρκές ή αδύνατο, η ιατρική διαδρομή είναι επίσης αποδεκτή.

Λοιπόν, η λίστα με τα τρόφιμα που περιέχουν ασβέστιο είναι κάπως έτσι:

• γαλακτοκομικά και ξινόγαλα προϊόντα;
• ψάρι;
• πράσινα;
• δημητριακά (φαγόπυρο, ρύζι, αρτοσκευάσματα ολικής αλέσεως);
• μερικά εσπεριδοειδή (πορτοκάλια, μανταρίνια);
• όσπρια;
• όλοι οι ξηροί καρποί (ειδικά αμύγδαλα και καρύδια).

Αν είστε αλλεργικοί σε ορισμένα προϊόντα ή δεν μπορείτε να τα χρησιμοποιήσετε για άλλο λόγο, τότε αναπληρώστε το επίπεδο του επιθυμητού στοιχείου στο σώμαΤα σκευάσματα που περιέχουν ασβέστιο θα βοηθήσουν.

Όλα είναι άλατα αυτού του μετάλλου, τα οποία έχουν την ιδιότητα να απορροφώνται εύκολα από τον οργανισμό, να απορροφώνται γρήγορα στο αίμα και τα έντερα. Μεταξύ αυτών, τα παρακάτω είναι τα πιο δημοφιλή και χρησιμοποιημένα.

1. Χλωριούχο ασβέστιο - ενέσιμο διάλυμα ή από του στόματος χορήγηση σε ενήλικες και παιδιά. Διαφέρει στη συγκέντρωση του αλατιού στη σύνθεση, χρησιμοποιείται για "καυτές ενέσεις", επειδή προκαλεί ακριβώς μια τέτοια αίσθηση όταν εγχέεται. Διατίθενται μορφές χυμού φρούτων για εύκολη κατάποση.
2. Γλυκονικό ασβέστιο. Διατίθεται ως δισκία (0,25 ή 0,5 g) και διαλύματα για ενδοφλέβια ένεση. Συχνά με τη μορφή δισκίων περιέχει διάφορα πρόσθετα φρούτων.
3. Γαλακτικό ασβέστιο - διαθέσιμο σε δισκία 0,5g