К каким элементам относится кальций
Содержание:- Кальций: распространенность в природе
- Роль кальция в природе
- Физические и химические свойства кальция
- Получение и применение кальция
Кальций: распространенность в природе
Химический элемент кальций, относящийся к II группе периодической системы Менделеева, является легким серебристо-белым металлом. В природе кальций представлен смесью шести стабильных изотопов. По своей распространенности в земной коре, кальций занимает пятое место, его содержание составляет 2,96% по массе. Этот элемент активно мигрирует и накапливается в различных геохимических системах. Всего известно около 385 минералов кальция, что позволяет ему занимать четвертое место среди всех химических элементов.
Роль кальция в природе
Кальций преобладает в нижней части земной коры, в то время как его содержание в мантии Земли невелико. Большая часть этого элемента входит в состав полевого шпата, известного как анортит. Кальций также содержится в таких минералах, как гипс, мрамор и известняк. Известь, в свою очередь, является продуктом обжига кальция. В живых организмах кальций является одним из важнейших металлов, и некоторые организмы содержат более 10% кальция, используя его соединения для построения своего скелета. Накопление известняка связано с захоронениями скелетов морских растений и животных, которые, погружаясь в глубь Земли, минерализуются и превращаются в различные виды мрамора. Реки также приносят кальций в океан, где он концентрируется в скелетах организмов и после их гибели осаждается на дно.
Физические и химические свойства кальция
Кальций обладает гранецентрированной кубической кристаллической решеткой. Этот элемент химически очень активен и образует двухвалентные соединения. При комнатной температуре кальций легко реагирует с кислородом и влагой воздуха, поэтому его хранят в герметично закрытых сосудах или в минеральных маслах. При нагревании на воздухе или в кислороде кальций воспламеняется, образуя окись кальция. Реакция с холодной водой сначала протекает быстро, а затем замедляется из-за образования пленки гидроокиси кальция. Кальций также энергично взаимодействует с кислотами или горячей водой, выделяя водород. При температуре выше 400°C кальций вступает в реакцию с бромом и хлором, образуя бромид и хлорид кальция.
Получение и применение кальция
Кальций в промышленности получают двумя способами. Первый способ заключается в нагревании до 1200°C в вакууме брикетированной смеси оксида кальция и порошка алюминия, при котором пары кальция осаждаются на холодной поверхности. Второй метод получения кальция - это электролиз расплава хлоридов кальция и калия с использованием жидкого медно-кальциевого катода. Кальций в чистом виде находит применение в качестве восстановителя редкоземельных металлов и их соединений. Он также используется для удаления серы из нефтепродуктов, очистки аргона от примесей азота, обезвоживания органических жидкостей и в электровакуумных приборах в качестве поглотителя газов.