Chemiczne wzory tlenu z wapniem. Właściwości i zastosowanie wapnia

Historia wapnia

Wapń został otwarty w 1808 Hamphrey Davy, który przez elektrolizy Haremen i tlenku rtęci otrzymał wapń amalgamatu, w wyniku procesu destylacji rtęci, z której pozostał metal, zwany wapń. Na Latini. limonkabrzmi jak popiół, To ta nazwa została wybrana przez angielski chemik dla otwartej substancji.

Wapń jest elementem głównej podgrupy II okresowego okresu okresowego układu okresowego pierwiastki chemiczne Di. Mendeleeva, ma numer atomowy 20 i masa atomowa 40.08. Przyjęte oznaczenie jest CA (z łacińskiego - wapnia).

Fizyczne i chemiczne właściwości

Wapń jest chemicznie aktywnym metalem alkalicznym biały kolor. Ze względu na interakcję z tlenem i dwutlenek węgla Powierzchnia wypełnień metalowych, więc wapń wymaga specjalnego trybu pamięci masowej - obowiązkowego zamkniętego pojemnika, w którym metal jest wylany z warstwą ciekłej parafiny lub nafty.

Wapń - najbardziej znany z niezbędnych mikroelementów, codzienna potrzeba jest od 700 do 1500 mg dla zdrowego dorosłego, ale wzrasta w czasie ciąży i laktacji, należy wziąć pod uwagę i otrzymać wapń w postaci leków.

Znalezienie w naturze

Wapń ma bardzo wysoką aktywność chemiczną, więc nie znaleziono w naturze wolnej (czystej). Niemniej jednak jest piąta w rozpowszechnieniu ziemski Kore., w formie połączeń znajduje się w osadach (wapień, kredę) i rasy górskie.ach (Granit), dużo wapnia zawiera splat polowy anomii.

W organizmach żywych jest dość szeroko rozpowszechniane, jego obecność znajduje się w roślinach, organizmach zwierząt i ludzkich, gdzie jest obecny, głównie w składzie zębów i tkanki kostnej.

Strawność wapnia

Przeszkoda w normalnej asymilacji wapnia z żywności jest stosowanie węglowodanów w postaci słodyczy i alkalicznych, które neutralizują kwas chlorowodorowy Żołądek potrzebny do rozpuszczenia wapnia. Proces uczenia się wapnia jest dość skomplikowany, więc czasami nie wystarczy, aby otrzymać go tylko z jedzeniem, konieczne jest dodatkowy odbiór elementu śladowego.

Interakcja z innymi

Aby poprawić absorpcję wapnia w jelicie, który ma właściwość ułatwianie procesu absorpcji wapnia. Gdy wapń dopuszcza (w postaci dodatków) podczas procesu żywności, absorpcja jest zablokowana, ale odbiór preparatów wapnia oddzielnie od żywności nie wpływa na ten proces.

Prawie wszystkie organizm wapnia (od 1 do 1,5 kg) znajduje się w kościach i zębach. Wapń uczestniczy w procesach pobudliwości tkanki nerwowej, zmniejszenie mięśni, procesów krzepnięcia krwi, jest zawarty w jądrze i błonach komórek, cieczy komórkowych i tkankowych, ma działanie antyalergiczne i przeciwzapalne, zapobiega kwasice, Aktywuje szereg enzymów i hormonów. Wapń uczestniczy również w regulacji przepuszczalności błony komórkoweOdwrotnie ma działanie.

Znaki niedoboru wapnia

Oznaki niedoboru wapnia w ciele są takie, na pierwszy rzut oka, a nie związane z objawami:

• nerwowość, pogarszający się nastrój;
• palpitacje serca;
• skurcze, numery drętwy;
• spowolnienie wzrostu i dzieci;
• zwiększone ciśnienie krwi;
• pakiet i kruchość paznokci;
• ból w stawach, obniżenie "bolesnego progu";
• obfita miesiączka.

Przyczyny niedoboru wapnia

Przyczyną braku wapnia są niezrównoważone diety (zwłaszcza głód), niskiej zawartości wapnia w żywności, palenie i przechodzącej do kawy i napojów zawierających kawę, dysbakteriozę, chorobę nerek, dławik tarczycy, ciążę, okresy laktacji i menopauzę.

Nadmiar wapnia, który może wystąpić wraz z nadmiernym stosowaniem produktów mlecznych lub niekontrolowanego odbioru leków, charakteryzuje się silnym pragnieniem, nudnościami, wymiotami, utratą apetytu, słabości i wzmocnionej moczu.

Użycie wapnia w życiu

Wapń znalazł stosowanie uranu w metalowej obrotu uranu, w postaci związków naturalnych stosuje się jako surowce do produkcji tynku i cementu, jako środek dezynfekcji (dobrze znany chlork.).

Definicja

Wapń - dwudziesty element układu okresowego. Oznaczenie - CA z łacińskiego "wapnia". Znajduje się w czwartym okresie, IIA Group. Odnosi się do metali. Opłata za jądro wynosi 20.

Wapń należy do liczby najczęstszych elementów natury. W skorupie Ziemi zawiera około 3% (masa). Występuje w postaci licznych depozytów wapienia i kredy, a także marmuru, które są naturalnymi odmianami węglanu wapnia CACO 3. Caso 4 × 2H2O gipsum znajduje się również w dużych ilościach, CA 3 fosforyt (PO 4) 2, a na koniec różne krzemiany zawierające wapń.

W postaci prostej substancji wapń jest odkurzaniem, dość solidnym metalem białego (rys. 1). Powietrze jest szybko pokryte warstwą tlenku i po podgrzaniu ogrzewa jasny czerwonawy płomień. Z zimną wodą wapń reaguje stosunkowo powoli, ale wodór szybko przemieszcza się z gorącej wody, tworząc wodorotlenek.

Figa. 1. Wapń. Wygląd.

Masa atomowa i molekularna wapnia

Względna masa cząsteczkowa substancji (M R) jest liczbą wskazującym, ile razy masa tej cząsteczki jest większa niż 1/12 masy atomu węgla i względna masa atomowa Element (R) - Ile razy średnia masa atomów elementu chemicznego jest większa niż 1/12 masy atomu węgla.

Ponieważ w wolnym stanie wapnia istnieje w postaci pojedynczych cząsteczek CA, wartości jego atomowego i waga molekularna dopasować się. Są one równe 40.078.

Izotopy wapnia.

Wiadomo, że w naturze wapnia może być w formie czterech stabilnych izotopów 40 CA, 42 CA, 43 CA, 44 CA, 46 CA i 48 CA, z wyraźną przewagą izotopu 40 CA (99,97%). Ich liczby masy są równe odpowiednio 40, 42, 43, 44, 46 i 48. Rdzeń izotopu wapnia Atom 40 CA zawiera dwadzieścia protonów i dwudziestu neutronów, a pozostałe izotopy różnią się od niego tylko przez liczbę neutronów.

Istnieją sztuczne izotopy wapniowe z liczbami masowymi od 34 do 57s, wśród których najbardziej stabilna jest 41 CA o półtrwania równa 102 tysięcy lat.

Jony wapniowe.

Na zewnętrznym poziomie energii, atom wapnia ma dwa elektrony, które są wartościowe:

1s 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 6 4S 2.

W wyniku interakcji chemicznej wapń daje swoje elektrony Valence, tj. Jest ich dawcy i zamienia się w pozytywnie obciążone jonem:

Ca 0 -2e → Ca 2+.

Molekuła i atom wapnia

W wolnym stanie wapnia istnieje w postaci pojedynczych cząsteczek ca. Przedstawiamy niektóre właściwości charakteryzujące atom i cząsteczkę wapnia:

Stopy wapniowe.

Wapń służy jako składnik stopowy niektórych stopów ołowiowych.

Przykłady rozwiązywania problemów

Przykład 1.

Zadanie

Napisz równania reakcji, z którymi można przeprowadzić następujące transformacje: Ca → CA (OH) 2 → Caco 3 → CA (HCO 3) 2.

Odpowiedź

Z rozpuszczalnym wapniem w wodzie można uzyskać błotnisty roztwór połączenia znany jako "mleko wapienne" - wodorotlenek wapnia: CA + 2H2O → CA (OH) 2 + H2. Przechodząc dwutlenek węgla przez roztwór roztworu wodorotlenku wapnia. Węglan wapnia: 2CA (OH) 2 + CO 2 → Caco 3 + H2 O. Dodając węglan wapnia wodnego i kontynuując dwutlenek węgla przez tę mieszaninę, otrzymujemy wodorowęglan wapnia: Caco 3 + H2O + CO 2 → CA (HCO 3) 2.

Wapń - Element czwartego okresu i grupy systemowej układu okresowego, sekwencję numer 20. Wzór elektroniczny atomu [18 AR] 4S 2, stopnie utleniające +2 i 0. odnosi się do metali ziem alkalicznych. Ma niską elektroulęczkę (1,04), manifestuje właściwości metalowe (główne). Formy (jako kationowe) liczne sole i związki binarne. Wiele soli wapniowych jest małych w wodzie. W naturze - szósty Przez rozpowszechnienie chemiczne, element (trzeci wśród metali) jest w powiązanym formularzu. Istotny element dla wszystkich organizmów. Spotkania wapnia w glebie jest uzupełniane wraz z wprowadzeniem nawozów wapiennych (CAC0 3, CAO, CACN 2 cyjanamid wapnia, etc.). Wapń, kation wapnia i jego związki kolorowy płomień palnika gazowego w ciemny pomarańczowy kolor ( wykrywanie jakości).

Calcium SA.

Srebrzysty i biały metalowy, miękki, plastikowy. W wilgotnym powietrzu wypełnij mokre powietrze i pokryte filmem z Cao i CA (OH) 2. Jest reaktywny; Produkt łatwopalny po podgrzaniu w powietrzu, reaguje z wodorem, chlorem, szarym i grafitem:

Przywraca inne metale z ich tlenków (metoda przemysłowa - kalcyternik):

Uzyskiwanie Wapń B. Przemysł:

Wapń stosuje się do usuwania zanieczyszczeń niemetalicznych ze stopów metalowych, jako składnik płuc i stopów antyifrykcyjnych, aby podkreślić rzadkie metale z ich tlenków.

Sao tlenek wapnia

Podstawowy tlenek. Nazwa techniczna negująca wapno. Biały, bardzo higroskopiczny. Ma strukturę jonową około 2+ O2-. Opierający się termicznie stabilny, lotny podczas kalcynowania. Pochłania wilgoć i dwutlenek węgla z powietrza. Reaguje energicznie wodą (z wysoką exo-efekt), tworzy silny roztwór alkaliczny (możliwy jest osad wodorotlenku), proces nazywa się hartowaniem wapna. Reaguje z kwasami, tlenkami metali i niemetalami. Jest stosowany do syntezy innych związków wapnia, w produkcji CA (O) 2, CAC 2 i nawozów mineralnych, takich jak strumień w metalurgii, katalizator w syntezie organicznym, składnik materiałów wiążących w budownictwie.

Równania najważniejszych reakcji:

Uzyskiwanie Sao. w przemyśle - Wypalanie wapienia (900-1200 ° C):

Saso3 \u003d Cao + CO2

Wornotyd wapnia (IT) 2

Podstawowy wodorotlenek. Nazwa techniczna Gashenny Lime. Biały, higroskopijny. Ma strukturę jonową około 2+ (IT -) 2. Rozkłada się z umiarkowanym ogrzewaniem. Pochłania wilgoć i dwutlenek węgla z powietrza. MULULACJA B. zimna woda (powstaje roztwór alkaliczny), nawet mniej - w wrzącej wodzie. Wyczyść roztwór (woda wapienna) szybko dojść z powodu opadu osadu wodorotlenkowego (zawiesinę nazywane jest mleko wapienne). Reakcja jakościowa Na jonie Ca 2+ - przejście dwutlenku węgla przez wapienną wodę z nadejściem osadu CAC0 3 i przejścia do roztworu. Reaguje z kwasami i tlenkami kwasem, dołącza do wymiany jonowej. Jest stosowany w produkcji szkła, limonki leczniczej, nawozów mineralnych wapna, do żrącego sody i zmiękczania świeża woda, a także do przygotowywania moździerzy wapiennych - twardych mieszanek (piasek + limonka wydechowa + woda), które służą jako spoiwo do kamienia i mur, wykończenie (tynkowanie) ścian i innych celów budowlanych. Trzymane ("Ustawienie") takich roztworów wynika z absorpcji dwutlenku węgla z powietrza.

Elektryczność 1,00 (skala Pauling) Potencjał elektrody −2,76 Stopień utleniania 2 Energia jonizacji
(pierwszy elektron) 589,4 (6,11) KJ / MOL (EV) Właściwości termodynamiczne prostej substancji Gęstość (z n. Y) 1,55 g / cm³ Temperatura topnienia 1112 K; 838,85 ° C Temperatura wrzenia 1757 K; 1483,85 ° C. Ud. Ciepły topnienie 9.20 KJ / Mol Ud. Odparowanie ciepła. 153,6 kJ / mol Molowa pojemność ciepła 25.9 j / (k · mol) Objętość molowa 29,9 cm ³ / mol Kryształowa krata prostej substancji Struktura kratki. Sześcienne centrum Granet. Parametry siatki 5,580 Temperatura debły 230 Inne funkcje Przewodność cieplna (300 K) (201) W / (M · K) CAS. 7440-70-2 EMISY SPECTRUM.

Historia i pochodzenie nazwy

Nazwa elementu pochodzi z lat. Calx (w partygrii calis.) - "wapno", "kamień miękki". Został zaproponowany przez angielski chemik Davy Gemphri, w 1808 r. Przydzielone metalowe wapń z metodą elektrolityczną. Devi poddano mieszaninie elektrolizy mokrej wapna Gasheny z płytą platynową, która była anodą. Katoda służyła jako drut platynowy, zanurzony w płynie. W wyniku elektrolizy otrzymano amalgamat wapnia. Podgrzej z jej rtęci, Davy dostał metal o nazwie wapń.

Izotopy.

Wapnia znajduje się w przyrodzie w postaci mieszanki sześciu izotopów: 40 CA, 42 CA, 43 CA, 44 CA, 46 CA i 48 CA, wśród których najczęściej common - 40 CA wynosi 96,97%. Rdzenie wapniowe zawierają magiczną liczbę protonów: Z. \u003d 20. Izotopy. 40
20 CA20.
i 48
20 CA28.
Istnieją dwa z pięciu natury w przyrodzie dwa razy magiczne jądra.

Z sześciu naturalnych izotopów wapnia, pięć jest stabilny. Szósty izotop 48 CA, największy z sześciu i bardzo rzadkich (jego rozpowszechnienie izotopowe wynosi tylko 0,187%), przeżywa podwójny rozkład beta o półtrwania (4,39 ± 0,58) ⋅10 19 lat.

W skałach i minerałach

Wapń, energicznie migrujący skorupę ziemską i gromadząc w różnych systemach geochemicznych, tworzy 385 minerałów (czwarte miejsce według liczby minerałów).

Większość wapnia jest zawarta w ramach krzemianów i glinoklianów różnych skał (granitów, gnessów itp.), Zwłaszcza w wtyczce polowej - zwierzęcy CA.

Caco Caco 3, Caso 4 anhydryt, Caso 4 Alabaster Caso 4 · 0,5 H2O i CASO 4 · 2H2O, Fluoryt CAF 2, Apatyt CA 5 (PO 4) 3 (F, CA 5 (PO 4) 3 (F , Cl, OH), Dolomit MGCO 3 · Caco 3. Obecność soli wapnia i magnezu w naturalnej wodzie zależy od jego sztywności.

Rasa sedymentacyjna składająca się głównie z kalcytu hikfowego - wapień (jedna z jego odmian - kredą). Zgodnie z działaniem regionalnego metamorfizmu wapień jest przekształcony w marmur.

Migracja w skorupie Ziemi

W naturalnej migracji wapnia, "równowaga węglanowa" odgrywa znaczącą rolę związaną z odwracalną reakcją interakcji węglanu wapnia z wodą i dwutlenkiem węgla, tworząc rozpuszczalny węglowęglan:

C A CO 3 + H2O + CO 2 ⇄ C A (HCO 3) 2 ⇄ C A 2 + + 2 HCO 3 - (DisplayStyle (MathSF (Caco_ (3) + H_ (2) O + CO_ (2) Prawa Ca (HCO_ (3)) _ (2) PRAWOLEFARROWY CA ^ (2 +) + 2HCO_ (3) ^ (-))))

(Równowaga jest przesuwa się w lewo lub w prawo w zależności od stężenia dwutlenku węgla).

Migracja biogenna odgrywa ogromną rolę.

W biosfery.

Związki wapnia są prawie we wszystkich tkankach zwierzęcych i warzywnych (patrz poniżej). Znaczna ilość wapnia jest zawarta w organizmach żywych. Tak więc, hydroksyapatyt CA 5 (PO 4) 3 OH, lub, w innym rekordzie, 3CA 3 (PO 4) 2 · CA (OH) 2 jest podstawą tkanki kręgowej kości, w tym osoby; Caco 3 Węglan wapnia składa się z umywalek i muszli wielu bezkręgowców, skorupki jaj itp. W żywe tkaniny człowieka i zwierząt 1,4-2% CA (przez frakcja masowa); W organizmie człowieka ważące 70 kg zawartości wapnia - około 1,7 kg (głównie w składzie substancji międzykomórkowej tkanki kostnej).

Uzyskiwanie

Wapnia wolnego metalu otrzymuje się przez elektrolizę stopu składającego się z CACHL2 (75-80%) i KCl lub z CACL 2 i CAF 2, a także aluminiologiczne odzyskiwanie CAO w 1170-1200 ° C 4 ° C O + 2 A L → C A A L 2 O 4 + 3 C A (DisplayStyle (MathSF (4CAO + 2 CARAROW CAAL_ (2) O_ (4) + 3CA)))))

Właściwości fizyczne

Metal wapnia istnieje w dwóch modyfikacjach alotropowych. Do 443 ° C stabilny α -ca. z sześciennym grillem Grazenaryzowanym (parametr ale \u003d 0,558 Nm), powyżej stabilny β -ca. z siatką typu sześciennego α -fe. (parametr zA. \u003d 0,448 Nm). Standardowy entalpia Δ H 0 (DisplayStyle delta h ^ (0)) Przejście α → β To jest 0,93 kJ / mol.

Z stopniowym wzrostem ciśnienia, zaczyna pokazać właściwości półprzewodnika, ale nie staje się półprzewodnikiem w pełnym znaczeniu słowa (nie jest również metal). Wraz z dalszym wzrostem ciśnienia powraca do stanu metalicznego i zaczyna wykazywać właściwości nadprzewodzące (temperatura nadprzewodnicy wynosi sześć razy wyższa niż rtęć, i daleko przekracza przewodność wszystkich innych elementów). Unikalne zachowanie wapnia wydaje się być w dużej mierze na stronach (to jest, że parallels są zachowane w systemie okresowym).

Właściwości chemiczne

W liczbie standardowych potencjałów wapnia znajduje się po lewej stronie wodoru. Standardowy potencjał elektrody Ca 2+ / Ca 0,84 V Para, więc wapń aktywnie reaguje z wodą, ale bez zapłonu:

C + 2 H2O → C a (o h) 2 + H2. (DisplayStyle (MathSF (CA + 2H_ (2) O wnęka CA (OH) _ (2) + H_ (2) Dzwonek.)))

Obecność rozpuszczonego wodorowęglanu wapnia w wodzie w dużej mierze określa sztywność wody. Nazywa się to, ponieważ podczas wrzącej wody wodorowęglan jest rozkładany, a SACI 3 spada do osadu. To zjawisko prowadzi na przykład, fakt, że w czajniku powstaje skala.

Podanie

Głównym zastosowaniem metalu wapnia jest stosowanie go jako środek redukujący przy wytwarzaniu metali, zwłaszcza niklu, miedzi i stali nierdzewnej. Wapń i jego wodorek są również wykorzystywane do uzyskania trudno odzyskiwalnych metali, takich jak chrom, tor i uran. Stopy wapnia z ołami są używane w niektórych rodzajach baterii i do produkcji łożysk. Granulki wapnia są również używane do usuwania śladów powietrza z instrumentów Electrovacuum. Czysty metalowy wapń jest szeroko stosowany w Metalotermia podczas uzyskiwania elementów rzadkich ziemskich.

Wapń jest szeroko stosowany w metalurgii stali deoksydowej wraz z aluminium lub połączonym z nim. Leczenie eseju z przewodami zawierającymi wapnia zajmuje wiodącą pozycję ze względu na efekt wapnia wieloeterowego na stan fizykochemiczny stopu stopy, makro i mikrostruktury metalu, jakość i właściwości produktów metalowych i jest integralną częścią wytwarzania stali technologia. W nowoczesnym metalurgii do wejścia do stopu wapnia stosuje się drut wtrysku, który reprezentuje wapń (czasami krzemokowanie lub aluminicjuszy) jako proszek lub wytłaczany metal w skorupce stalowej. Wraz z opóźnieniem (usunięcie tlenu rozpuszczonego w stali), stosowanie wapnia pozwala nam uzyskać z natury, kompozycję i formę inkluzji niemetalicznych, które nie są zniszczone w trakcie dalszych operacji technologicznych.

Izotopa 48 CA jest jednym z wydajnych materiałów eksploatacyjnych do produkcji elementów superhane i otwarcie nowych elementów tabeli MendeleEV. Wynika to z faktu, że wapń-48 jest dwukrotnie dwukrotnie rdzeń, więc jego stabilność pozwala mu być wystarczająco neutronowego do jądra lekkiego; W syntezie nadmiernych jąder potrzebnych jest nadmiar neutronów.

Rola biologiczna

Stężenie wapnia we krwi ze względu na jego znaczenie dla duża liczba istotne procesy są precyzyjnie regulowane i odpowiednie odżywianie I wystarczające zużycie niskotłuszczowych produktów mlecznych i niedobór witaminy D nie występuje. Długoterminowy niedobór wapnia i / lub witaminy D w diecie prowadzi do zwiększenia ryzyka osteoporozy i osłabiów powoduje niemowlęctwo.

Notatki

1. Ziarno Solidność 200-300 MPa
2. Michael E. Wieser, Norman Holden, Tyler B. Coplen, John K. Böhlke, Michael Berglund, Willi A. Marka, Paul de Bièvre, Manfred Gröning, Robert D. Strata, Juris Meija, Takafumi Hida, Thomas Prohaska, Ronny Schoenberg, Glenda O'Connor, Thomas Walczyk, Shige Yoneda, Xiang-Kun Zhu. Ciężary atomowe elementów 2011 (raport techniczny IUPAC) (angielski) // Chemia czysta i zastosowana. - 2013. - Vol. 85, nie. pięć . - P. 1047-1078. - DOI: 10.1351 / PAC-REP-13-03-02.
3. Red College.: Knunyantz I. L. (rozdz. Ed.). Encyklopedia chemiczna: w 5 tonach - Moskwa: Radziecka Encyklopedia., 1990. - T. 2. - P. 293. - 671 str. - 100 000 kopii.
4. Riley J.P. I SKIRROW G. Oceanografia chemiczna V. 1, 1965.
5. PlityChenko B. Klasyfikacja ocenianych półno-lifrowych beta beta arkusze danych nuklearnych. - 2014. - czerwiec (Vol. 120). - P. 102-105. - ISSN 0090-3752. - Doi: 10.1016 / J.nds.2014.07.018. [Naprawić]
6. PlityChenko B. Lista wartości rozpadu adoptowanych podwójnych beta (ββ) (Neopr.) . National Nablear Data Center, Brookhaven National Laboratory. Sprawdź 6 grudnia 2015 r.
7. Podręcznik chemika / rolki.: Nikolsky B. P. i in. - 2nd ed., ONZ. - M.-L.: Chemia, 1966. - T. 1. - 1072 p.
8. Gazeta. RU: Elementy ciśnienia
9. Wapń // Duża radziecka Encyklopedia: [przy 30 ton] / Ch. ed. A. M. Prokhorov.. - 3rd ed. - M.: Encyklopedia radziecka, 1969-1978.
10. DKKIN D. A., Kisilenko V. V. Wpływ różnych czynników do wchłaniania wapnia z drutu proszkowego z kompleksowym wypełniaczem SC40 (RUS.) // Elektrometallurgy: Magazine. - 2009. - Maj (nr 5). - P. 2-6.
11. Mikhailov G. G., Chernova L. A. Analiza termodynamiczna procesów opóźnienia z wapniem i aluminium (RUS) // Elektrometalurgy: Magazine. - 2008. - marzec (nr 3). - P. 6-8.
12. Model powłoki jądra
13. Instytut Komitetu Medycyny (USA) do przeglądu spożycia referencyjnego witaminy D i wapnia; Ross AC, Taylor Cl, Yaktine Al, Del Valle HB, Redakcja (2011).

Wapń - Grupa Element Chemical II z numerem atomowym 20 w układzie okresowym jest oznaczona symbolem CA (Lat. Wapń). Wapń jest miękkim metalowym metalowym szarym metalem.

20 Element elementu MendeleeEvalization elementu pochodzi z Lat. Calx (w partykulowej paddrze Calcis) - "wapno", "kamień miękki". Proponowano przez angielski chemik Humphrey Davy, w 1808 r. Przydzielonego metalu wapnia.
Związki wapnia - wapień, marmur, tynk (jak również wapno - produkt wypalania wapień) były używane w przypadku konstrukcji przez kilka tysięcy lat temu.
Wapń jest jednym z najczęstszych elementów na Ziemi. Związki wapniowe znajdują się prawie wszystkie tkanki zwierzęce i warzywne. Odpowiada na 3,38% masy skorupy ziemskiej (5 miejsce w rozpowszechnienia po tlenu, krzemu, aluminium i żelaza).

Znalezienie wapnia w naturze

Ze względu na wysoką aktywność chemiczną wapnia w wolnej formie w przyrodzie, nie znaleziono.
Wapń stanowi 3,38% masy skorupy Ziemi (5 miejsce w rozpowszechnianiu po tlenu, krzemu, aluminium i żelaza). Zawartość elementu B. woda morska - 400 mg / l.

Izotopy.

Wapnia znajduje się w naturze w postaci mieszanki sześciu izotopów: 40CA, 42CA, 43CA, 44CA, 46CA i 48CA, wśród których najczęstsza - 40ca wynosi 96,97%. Jądra wapnia zawierają magiczną liczbę protonów: Z \u003d 20. Izotopy
40
20
Ca20 I.
48
20
CA28 to dwa z pięciu jąder jądrowych z dwukrotną liczbą magiczną.
Z sześciu naturalnych izotopów wapnia, pięć jest stabilny. Szósty izotop 48ca, najcięższy z sześciu i bardzo rzadkich (jego rozpowszechnienie izotopowe wynosi tylko 0,187%), doświadcza podwójnego rozkładu beta o półtrwania 1,6 · 1017 lat.

W skałach i minerałach

Większość wapnia jest zawarta w ramach krzemianów i glinoklianów różnych skał (granitów, gnessów itp.), Zwłaszcza w wtyczce polowej - zwierzęcy CA.
W postaci stałych sedymentacyjnych wapń jest reprezentowany kredą i wapieniami składającymi się głównie z minerałów kalcytowych (CACO3). Krystaliczna forma kalcytu - marmuru - występuje w naturze znacznie rzadziej.
Calcit Caco3, Caso4 Anhydrite, Caso4 Alabaster · 0.5H2O i CASO4 GYPS 2H2O, Fluorite CAF2, CA5 Apatytów (PO4) 3 (F, CL, OH), Dolomit MGCO3 · CA5 (PO4) 3 (F, Cl, OH), Dolomite MGCO3 · Caco3 jest całkiem rozpowszechniony. Obecność soli wapnia i magnezu w naturalnej wodzie zależy od jego sztywności.
Wapń, energicznie migrujący skorupę ziemską i gromadząc w różnych systemach geochemicznych, tworzy 385 minerałów (czwarte miejsce według liczby minerałów).

Rola biologiczna wapnia

Wapń jest wspólnym makro-elementem w organizmie roślin, zwierząt i ludzi. W ciele osoby i innych kręgowców większość jego części znajduje się w szkielecie i zęby. W kościach wapnia zawarte jest w postaci hydroksyapatów. Różnych form węglanu wapnia (wapno) składają się z "szkieletów" większości grup bezkręgowców (gąbek, polipy koralowe., mięczaki itp.). Jony wapnia są zaangażowane w procesy krzepnięcia krwi, a także służyć jako jeden z uniwersalnych średnich pośredników wewnątrz komórek i regulują różnorodne procesy wewnątrzkomórkowe - skurcz mięśni, egzocytoza, w tym wydzielanie hormonów i neurotransmiterów. Stężenie wapnia w cytoplazmie komórek ludzkich wynosi około 10-4 mmol / L, w płynach międzykomórkowych około 2,5 mmol / l.

Potrzeba wapnia zależy od wieku. Dla dorosłych w wieku 19-50 lat i dzieci 4-8 lat, inkluzywna codzienna potrzeba (RDA) wynosi 1000 mg (zawierała około 790 ml mleka tłuszczowego 1%), a dla dzieci w wieku od 9 do 18 lat włącznie - 1300 mg dziennie (zawierał około 1030 ml mleka z błoną ilością 1%). W adolescencja Zużycie wystarczającego wapnia jest bardzo ważne ze względu na intensywny wzrost szkieletu. Jednak zgodnie z badaniami w Stanach Zjednoczonych, tylko 11% dziewcząt i 31% chłopców w wieku 12-19 lat osiągają swoje potrzeby. W zrównoważonej diecie większość wapnia (około 80%) wchodzi do ciała dziecka z produktami mleka. Pozostałe wapń spada na zboża (w tym chleb pełnoziarnisty i gryka), rośliny strączkowe, pomarańcze, zielenie, orzechy. W produktach "Dairy" w oparciu o tłuszcz mleczny (masło, krem, kwaśna śmietana, lody na bazie kremu wapnia jest praktycznie nie zawierane. Im większy w produkcie mleczarskim tłuszczu mlecznego, mniej wapnia w nim. Wchłanianie wapnia w jelitach występuje na dwa sposoby: okoń (transmellujący) i międzykomórkowy (paracealelular). Pierwszym mechanizmem jest pośredniczony przez działanie aktywnej postaci witaminy D (Calcitriol) i jej receptorów jelitowych. Odgrywa ważną rolę w małym i umiarkowanym zużyciu wapnia. Dla większa treść Wapń w diecie Główną rolą rozpoczyna się odgrywanie absorpcji międzykomórkową, która jest związana z dużym gradientem stężenia wapnia. Ze względu na mechanizm indywidualny wapń jest wchłaniany więcej niż W dwunastej gumie (ze względu na największą koncentrację receptorów w Calcitrolar). Ze względu na interkomórkowy transfer pasywny, absorpcja wapnia jest najbardziej aktywna we wszystkich trzech odejściach jelita cienkiego. Ssanie wapnia paracelowo promuje laktozę (cukier mleczny).

Asymilacja wapnia jest utrudniona przez niektóre tłuszcze zwierzęce (w tym tłuszczowe mleko krowy i tłuszcz wołowy, ale nie gruby) i olej palmowy. Palmitic i Stearinovaya i Stearinovaya zawarta w takich tłuszczach kwas tłuszczowy Jest rozszczepiony podczas trawienia w jelitach, a palmitynian wapnia i stearynian wapnia (nierozpuszczalne mydła) są mocno związane ze trwałością. W postaci tego mydła z krzesłem jest traci zarówno wapń, jak i tłuszcz. Mechanizm ten jest odpowiedzialny za zmniejszenie absorpcji wapnia, zmniejszenie mineralizacji kości i spadek wskaźników pośrednich ich siły u niemowląt w stosowaniu mieszanin dzieci w oparciu o olej palmowy (palma olein). W takich dzieciach tworzenie mydła wapnia w jelicie jest związane z uszczelką krzesła, zmniejszenie częstotliwości, a także częstsze łączenie i kolka.

Stężenie wapnia we krwi ze względu na jego znaczenie dla dużej liczby istotnych procesów jest precyzyjnie regulowany, a wraz z odpowiednim odżywianiem i wystarczającą zużyciem niskotłuszczowych produktów mlecznych i niedobór witaminy D nie występuje. Długoterminowy niedobór wapnia i / lub witaminy D w diecie prowadzi do zwiększenia ryzyka osteoporozy i osłabiów powoduje niemowlęctwo.

Nadmierne dawki wapnia i witaminy D mogą powodować hiperkalcemię. Maksymalna bezpieczna dawka dla dorosłych w wieku od 19 do 50 lat obejmuje 2500 mg dziennie (około 340 g sera EDAM).

Przewodność cieplna