Таблица Менделеева — интерактивная периодическая таблица и химические калькуляторы

Кальций (Ca) — 20-й элемент таблицы Менделеева

Кальций — щёлочноземельный металл, основа костей, известняка и цемента. Элемент № 20. Ниже — карточка и описание.

Ca
Кальций № 20 · Щёлочноземельные металлы · 4 период, группа 2
Характеристики: Кальций (Ca) — 20-й элемент таблицы Менделеева
СимволCa
Латинское названиеCalcium
Атомный номер20
Атомная масса40,078 а.е.м.
КатегорияЩёлочноземельные металлы
Группа2
Период4
Агрегатное состояние (20 °C)твёрдое
Электронная конфигурация[Ar] 4s²
Полная конфигурация1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s²
Электронов на внешнем уровне2
Степени окисления+2
ВалентностьII
Электроотрицательность (по Полингу)1
Температура плавления842 °C
Температура кипения1484 °C
Год открытия1808
Применениецемент, кости, металлургия

Характеристика кальция по положению в таблице Менделеева

Это тот самый план, по которому характеристику элемента спрашивают в школе и на ЕГЭ: от положения в периодической системе — к строению атома, а от строения атома — к свойствам. Ниже — готовый разбор 20-го элемента (Кальций, Ca). Такой же разбор для любого из 118 элементов построит конструктор характеристики элемента.

  1. Положение в периодической системе. № 20. Период 4-й (большой), группа II (2-я по современной нумерации), главная подгруппа. Категория — щёлочноземельные металлы.
  2. Строение атома. Заряд ядра +20: в ядре 20 протонов и 20 нейтронов (40 − 20). Вокруг ядра 20 электронов, они расположены на 4 энергетических уровнях: 2, 8, 8, 2.
  3. Электронная конфигурация и семейство. 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s², сокращённо [Ar] 4s². Последним заполняется s-подуровень, значит это s-элемент. На внешнем уровне 2 электрона.
  4. Металл или неметалл. Металл: на внешнем уровне всего 2 электрона, атому выгоднее их отдать, поэтому он проявляет восстановительные свойства.
  5. Соседи и изменение свойств. В периоде: слева — калий (№19), справа — скандий (№21); слева направо по периоду металлические свойства ослабевают. В группе: выше — магний (№12), ниже — стронций (№38); сверху вниз по группе металлические свойства усиливаются.
  6. Степени окисления и валентность. Высшая степень окисления равна номеру группы: +2. Характерные степени окисления: +2; валентность II.
  7. Высший оксид. CaO — основный оксид
  8. Высший гидроксид. Ca(OH)₂ — основание, у тяжёлых элементов группы — щёлочь
  9. Летучее водородное соединение. не образует: летучие водородные соединения характерны для неметаллов IV–VII групп

Характеристика кальция

Кальций (лат. Calcium, символ Ca) — элемент с номером 20 и атомной массой 40,078, щёлочноземельный металл II группы четвёртого периода. Электронная конфигурация [Ar] 4s²: два внешних электрона, постоянная степень окисления +2. Простое вещество — серебристо-белый лёгкий металл, довольно активный: он реагирует с водой (спокойнее, чем щелочные металлы), с кислородом и другими неметаллами. Из-за активности в чистом виде кальций почти не используют и хранят без доступа воздуха и влаги. Пламя кальций окрашивает в кирпично-красный цвет.

Кальций — пятый по распространённости элемент земной коры и один из самых важных для жизни. В природе он встречается только в соединениях: карбонат кальция CaCO₃ — это известняк, мел, мрамор, ракушки и кораллы; сульфат — гипс; фосфат — основа костей и апатита; хлорид и другие соли растворены в воде. Соединения кальция — фундамент строительной индустрии: из известняка получают негашёную известь (оксид кальция) и гашёную известь (гидроксид), а обжигом с глиной — цемент, важнейший строительный материал. Кальций — ключевой биогенный элемент: фосфат кальция придаёт прочность костям и зубам, ионы кальция участвуют в свёртывании крови, сокращении мышц, передаче сигналов в клетках. Металлический кальций применяют как восстановитель в металлургии и раскислитель сталей. Соседи кальция — калий и скандий, по группе рядом стоят магний (выше) и стронций, барий (ниже). О свойствах металлов читайте в отдельном гайде, а массу карбоната кальция и других соединений считайте калькулятором молярной массы.

Частые вопросы

Какая степень окисления у кальция?

Всегда +2. У кальция два внешних электрона (4s²), которые он отдаёт, образуя ион Ca²⁺.

В каких минералах встречается кальций?

Прежде всего в карбонате кальция CaCO₃ — известняке, меле, мраморе, ракушках. Также в гипсе (сульфат), апатите (фосфат) и растворённых солях воды.

Как из известняка получают цемент и известь?

При обжиге известняка (CaCO₃) выделяется углекислый газ и образуется негашёная известь CaO; при взаимодействии с водой — гашёная известь Ca(OH)₂. Обжиг известняка с глиной даёт цемент.

Зачем кальций нужен организму?

Фосфат кальция — основа костей и зубов, а ионы кальция участвуют в свёртывании крови, работе мышц и передаче сигналов. Это справочная информация, а не медицинская рекомендация.

В какой цвет кальций окрашивает пламя?

В кирпично-красный (оранжево-красный). Это характерный признак кальция, применяемый в качественном анализе.