Презентація на тему «Кальцій» (варіант 3)

Кальцій

Ка́льцій, також ва́пень, ва́пник або вап (Ca) – хімічний елемент з атомним номером 20 та його проста речовина, що належить до лужноземельних металів, сріблясто-білий м'який метал, хімічно активний, легко окиснюється.
Густина1,55, температура плавлення 842 °C, температура кипіння 1491 °C.

Походження назви
Назва елементу «кальцій» походить від лат. calx, calcis — вапно («м'який камінь»). Вона була запропонована англійським хіміком Гемфрі Деві, в 1808 р. що виділив металевий кальцій електролізом.
Звідси ж походить і стара українська назва елементу, «вапень».

Поширення в природі
За поширеністю в природі кальцій посідає п'яте місце серед хімічних елементів (3,6% маси земної кори). У зв'язку з високою хімічною активністю у вільному стані він не зустрічається. Найпоширенішими його сполуками є вапняк, крейда та мармур, які мають однаковий хімічний склад CaCO3, але різну кристалічну будову.

Фізичні властивості
У вільному стані кальцій — сріблясто-білий легкий метал. Густина його 1,55 г/см³. Температура плавлення 851°С. Твердість кальцію невелика, він лише трохи твердіший за свинець та натрій. Пластичність досить висока: кальцій легко можна пресувати і розкатувати в тоненькі листочки.

Хімічні властивості
Кальцій належить до головної підгрупи другої групи періодичної системи Менделєєва. Його атоми на зовнішньому енергетичному рівні мають по два електрони. Ці електрони він легко втрачає і перетворюється в позитивно заряджені іони Са2+. У всіх своїх сполуках кальцій буває лише двовалентний. Кальцій належить до найактивніших металів і за своєю хімічною активністю поступається лише перед лужними металами.

При звичайній температурі кальцій легко взаємодіє з киснем і вологою повітря, тому його зберігають під шаром гасу, вазеліну або в герметично закритій посудині. При нагріванні він легко запалюється, утворюючи оксид кальцію:
2Са + О2 (повітря) = 2СаО (300–450 °С)

Вапень легко взаємодіє також з водою, особливо при нагріванні, а з кислотами реагує дуже бурхливо:
Са + 2Н2О = Ca(ОН)2 + Н2 ↑
Са + 2HCl = CaCl2 + Н2 ↑

З вологим бромом і хлором кальцій взаємодіє вже при звичайній температурі, а при нагріванні безпосередньо реагує з сіркою, азотом і іншими речовинами, а також відновлює майже всі метали з їх оксидів:
Са + Cl2 = CaCl2 (200–250 °С)
Са + S = CaS (150 °С)
Ca + 2C(графіт) =нагрівання CaC2 — карбід кальцію (550 °С)
3Са + N2 (повітря) = Са3N2 нітрид (200–450 °С)
Вr
Cl

Одержання
Металічний вапень добувають електролізом розплавленого хлориду кальцію при температурі 800—850°С. Процес електролізу можна зобразити такими рівняннями:
CaCl2
↑↓
— Катод <- Са2+ + 2Cl- -> Анод +
Са2+ + 2е = Са° 2Cl — 2е = 2Cl° = Cl2 ↑

Застосування
Металічний кальцій застосовують головним чином у металургії для одержання деяких металів з їх оксидів, які важко відновлюються, наприклад ванадію, хрому і ін.
V2O5 + 5Ca = 2V + 5CaO
Cr2O3 + 3Ca = 2Cr + 3CaO
Кальцій використовують також для розкиснення сталі і бронзи при їх виплавці, а також для виготовлення деяких сплавів. Так, сплав свинцю з невеликою добавкою кальцію служить для заливки підшипників залізничних вагонів.

Лікарські засоби
З'єднання кальцію широко застосовуються як антигістамінні засоби.
Хлорид кальцію
Глюконат кальцію
Гліцерофосфат кальцію
З'єднання кальцію входять в склад препаратів для профілактики остеопорозу, у вітамінні комплекси.

Біологічна роль
Кальцій найбільш розповсюджений макроелемент в організмі людини, більша його частина міститься в скелеті і зубах у вигляді фосфатів. Іони кальцію беруть участь в процесах згортання крові, м'язових і нейронних реакціях, забезпечують осмотичний тиск крові. Потреба в кальцію залежить від віку. Для дорослих необхідна добова норма становить від 800 до 1000 міліграм, для дітей — від 600 до 900 міліграм, що дуже важливо внаслідок інтенсивного росту скелета дитини. Зловживання кавою та алкоголем може призводити до дефіциту вапню