Перегляд вихідного коду сторінки Кальцій

{{Хімічний елемент|Кальцій (Ca)<!--Назва-->|20<!--Атомний номер-->|помірно-твердий, <br />сріблясто-білий [[метал]] [[File:Calcium unter Argon Schutzgasatmosphäre.jpg|ліворуч|200пкс|]]|40,078<!--Атомна маса-->|197<!--Радіус атома-->|589,4(6,11)<!--Енергія іонізації-->|[Ar] 4s<sup>2</sup><!--Електронна конфігурація-->|174<!--Ковалентний радіус-->|(+2e)99 <!--Радіус іона-->|1,00<!--Електровід'ємність-->|-2,76 в<!--Електродний потенціал-->|2<!--Степені окислення-->|1,55<!--Густина-->|0,653<!-- Питома теплоємність-->|(201)<!--Теплопровідність-->|1112<!--Температура плавлення-->|9,20<!--Теплота плавлення -->|1757<!--Температура кипіння-->|153,6<!--Теплота випаровування-->|29,9<!--Молярний об'єм-->|[[Об'ємноцентрована кубічна ґратка|кубічна об'ємноцентрована]]<!--Структура решітки-->|5,580<!--Період решітки-->|n/a<!--Відношення c/a-->|230<!--Температура Дебая-->}}

{{For|мінерали на основі кальцію|Кальцій (мінерал)}}
'''Ка́льцій''', також '''вапнець'''<ref>{{Cite web |url=https://io.ua/36030504 |title=Архівована копія |accessdate=25 квітня 2018 |archive-date=28 лютого 2019 |archive-url=https://web.archive.org/web/20190228192247/https://io.ua/36030504 }}</ref>, '''ва́пень''', '''ва́пник''' або '''вап'''<ref>{{Cite web |url=https://issuu.com/iend/docs/slovnyk_geologichnuj |title=Словник геологичної термінології |accessdate=28 лютого 2019 |archive-date=19 серпня 2016 |archive-url=https://web.archive.org/web/20160819052752/https://issuu.com/iend/docs/slovnyk_geologichnuj }}</ref> (Ca)&nbsp;— [[хімічний елемент]] з [[атомний номер|атомним номером]] 20 та його [[проста речовина]], що належить до лужноземельних [[метал]]ів, сріблясто-білий м'який метал, хімічно активний, легко окиснюється. [[Густина]] 1,55, [[температура плавлення]] 842&nbsp;°C, [[температура кипіння]] 1491&nbsp;°C. [[Твердість]] кальцію за Брінеллем 200–300 МПа.

Електронна конфігурація [Ar]4s<sup>2</sup>; група 2, період 4, s-блок.

Природний кальцій складається зі стабільних ізотопів з масовими числами 40 (найбільший вміст), 42, 43, 44, 46, 48. Науковцям вдалось отримати нестабільні ізотопи кальцію з масовими числами 57, 58, 59 та 60 (останні два у 2018 році)<ref>{{cite web | url = https://phys.org/news/2018-07-heaviest-calcium-atom-rare-isotopes.html | title = Researchers discover heaviest known calcium atom; eight new rare isotopes discovered in total | publisher = Phys.org | date = 2018-07-12 | accessdate = 16 липня 2018 | archive-date = 16 липня 2018 | archive-url = https://web.archive.org/web/20180716140635/https://phys.org/news/2018-07-heaviest-calcium-atom-rare-isotopes.html }}</ref><ref>{{Cite news|url=https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.121.022501|title=Discovery of Ca 60 and Implications For the Stability of Ca 70|first1=O. B.|last1=Tarasov|first2=D. S.|last2=Ahn|first3=D.|last3=Bazin|first4=N.|last4=Fukuda|first5=A.|last5=Gade|first6=M.|last6=Hausmann|first7=N.|last7=Inabe|first8=S.|last8=Ishikawa|first9=N.|last9=Iwasa|first10=K.|last10=Kawata|date=2018-07-11|pages=|language=en|work=[[Physical Review Letters]]|volume=121|doi=10.1103/PhysRevLett.121.022501|pmc=|pmid=|issue=2|issn=0031-9007|access-date=2024-12-20}}</ref>.

Має єдиний ступінь окиснення +2. Комплекси утворює з оксигенними, частково хелатуючими лігандами та поліфосфатами. Кальційорганічні сполуки маловідомі.

== Походження назви ==
Назва елементу ''«кальцій»'' походить від {{lang-lat|calx, calcis}}&nbsp;— вапно («м'який камінь»). Її запропонував англійський хімік [[Гемфрі Деві]], який [[1808]]&nbsp;року виділив металевий кальцій [[електроліз]]ом. Деві змішував вологе [[гашене вапно]] з [[оксид]]ом ртуті [[Оксид ртуті(II)|HgO]] на платиновій пластині, яка була анодом. [[Катод]]ом служив платиновий дріт, занурений в рідку [[ртуть]]. В результаті електролізу виходила амальгама кальцію.

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&nbsp;% 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 CaCO<sub>3</sub>, але різну кристалічну будову.

[[Кларки елементів|Кларк]] кальцію в кам'яних [[метеорит]]ах 1,4&nbsp;%, ультраосновних&nbsp;— 0,7&nbsp;%, основних&nbsp;— 6,72&nbsp;%, середніх&nbsp;— 4,65&nbsp;%, кислих породах&nbsp;— 1,58&nbsp;%.

Кальцій входить до складу багатьох мінералів ([[силікати]], [[алюмосилікати]], [[боросилікати]], [[карбонати]], [[сульфати]], [[фосфати]], [[ванадати]], [[вольфрамати]], [[Молібдати (мінерали)|молібдати]], [[титанати]], [[ніобати]], [[флуориди]], [[хлориди]] та інших). Складова частина [[вапняк]]ів, [[мармур]]у тощо. Ці мінерали часто утворюють цілі гірські масиви. У великих кількостях зустрічаються також [[апатити]] та [[фосфорити]], основою яких є [[фосфат кальцію]] Са<sub>3</sub>(РО<sub>4</sub>)<sub>2</sub>. Досить поширеним є мінерал [[гіпс]] CaSO<sub>4</sub> · 2Н<sub>2</sub>О.

Крім того, значні кількості сполук кальцію містяться в ґрунті та природних водах, а також входять до складу тваринних і рослинних організмів. Так, наприклад, мінеральна маса кісток і зубів тварин містить близько 80&nbsp;% фосфату кальцію Са<sub>3</sub>(РО<sub>4</sub>)<sub>2</sub>, а шкаралупа яєць майже повністю складається з [[карбонат кальцію|карбонату кальцію]] СаСО<sub>3</sub>.

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

== Хімічні властивості ==
Кальцій належить до другої групи (за застарілою класифікацією&nbsp;— головної підгрупи другої групи) [[періодична система елементів|періодичної системи]] Менделєєва. Його атоми на зовнішньому енергетичному рівні мають по два електрони. Ці електрони він легко втрачає і перетворюється на позитивно заряджені іони Са<sup>2+</sup>. У всіх своїх сполуках кальцій буває лише двовалентний. Кальцій належить до найактивніших металів і за своєю хімічною активністю поступається лише [[лужні метали|лужним металам]].

При звичайній температурі кальцій легко взаємодіє з киснем і вологою повітря, тому його зберігають під шаром [[гас]]у, [[вазелін]]у або в герметично закритій посудині. При нагріванні він легко запалюється, утворюючи [[оксид кальцію]]:
: <math>\mathrm{ 2Ca + O_2 \xrightarrow{300-450^oC} 2CaO }</math>
Кальцій легко взаємодіє також з водою, особливо при нагріванні, а з [[кислота]]ми реагує дуже бурхливо:
: <math>\mathrm{ Ca + 2H_2O \rightarrow Ca(OH)_2 + H_2}</math>
: <math>\mathrm{ Ca + 2HCl \rightarrow CaCl_2}+ H_2</math>
З вологим [[бром]]ом і [[хлор]]ом кальцій взаємодіє вже при звичайній температурі, а при нагріванні безпосередньо реагує з [[сірка|сіркою]], [[азот]]ом, [[графіт]]ом і іншими речовинами, а також відновлює майже всі метали з їхніх [[оксид]]ів:
: <math>\mathrm{ Ca + Cl_2 \xrightarrow{200-250^oC} CaCl_2 }</math>
: <math>\mathrm{ Ca + S \xrightarrow{150^oC} CaS }</math>
: <math>\mathrm{ Ca + 2C \xrightarrow{550^oC} CaC_2}</math>
: <math>\mathrm{ 3Ca + N_2 \xrightarrow{200-450^oC} Ca_3N_2 }</math>

== Одержання ==
Металічний вапень добувають електролізом розплавленого [[хлорид кальцію|хлориду кальцію]] при температурі 800–850&nbsp;°C. Процес електролізу можна зобразити такими рівняннями:
                  CaCl<sub>2</sub>
                   ↑↓
 — Катод <-   Са<sup>2+</sup> + 2Cl<sup>-</sup>   -> Анод +
  Са<sup>2+</sup> + 2е = Са°          2Cl — 2е = 2Cl° = Cl<sub>2</sub> ↑

== Застосування ==
Металічний кальцій застосовують головним чином у металургії для одержання деяких металів з їх оксидів, які важко відновлюються, наприклад [[ванадій|ванадію]], [[хром]]у та ін. шляхом [[Кальцієтермія|кальцієтермії]]
: <math>\mathrm{ V_2O_5 + 5Ca \rightarrow 2V + 5CaO}</math>
: <math>\mathrm{ Cr_2O_3 + 3Ca \rightarrow 2Cr + 3CaO}</math>
Кальцій використовують також для розкиснення сталі та бронзи при їх виплавці, а також для виготовлення деяких сплавів. Так, сплав свинцю з невеликою добавкою кальцію служить для заливки підшипників залізничних вагонів. Крім того, кальцій застосовують для зневоднення деяких органічних рідин і інших цілей. Використовують у металургії для виготовлення сплавів і як відновник. Широко застосовують природні солі кальцію.

=== [[Лікарські засоби]] ===
Сполуки кальцію широко застосовуються як антигістамінні засоби.

* [[Хлорид кальцію]]
* [[Глюконат кальцію]]
* [[Гліцерофосфат кальцію]]

{{нп|Добавки кальцію|Сполуки кальцію||Calcium supplement}} входять до складу препаратів для профілактики [[остеопороз]]у, у [[вітамін]]ні комплекси, [[харчові добавки]].

== Біологічна роль ==
{{main|Кальцій у біології}}
Кальцій найрозповсюдженіший [[макроелемент]] в організмі людини, більша його частина міститься в [[скелет]]і й [[зуб]]ах у вигляді фосфатів. Іони кальцію беруть участь в процесах [[згортання крові]], [[м'яз]]ових і [[нейрон]]них реакціях, забезпечують [[осмотичний тиск]] крові. Потреба в кальцію залежить від віку. Для дорослих необхідна добова норма становить від 800 до 1000 міліграм, для дітей&nbsp;— від 600 до 900 міліграмів, що дуже важливо внаслідок інтенсивного росту скелета дитини.

Згідно з міжнародною номенклатурою Іони Ca<sup>2+</sup> є IV [[Зсідання_крові#Фази_зсідання_крові|фактором зсідання крові]].

<!--
Большая часть кальция содержится в [[Молочные продукты|молочных продуктах]], оставшийся кальций приходится на [[мясо]], рыбу, и некоторые растительные продукты (особенно много содержат [[бобовые]]).
Всасывание происходит как в толстом так и тонком [[[кишечник]]е, и облегчается кислой средой, [[витамин Д|витамином Д]] и [[Аскорбиновая кислота|витамином С]], [[Лактоза|лактозой]], ненасыщеными [[Жирные кислоты|жирными кислотами]]. Немаловажна роль [[Магний| магния]] в кальциевом обмене, при его недостатке кальций «вымывается» из костей и осаждается в почках (почечные камни) и мышцах.

Усваиванию кальция препятствуют аспирин, [[щавелевая кислота]], производные [[эстроген]]а. Соединияясь с щавелевой кислотой кальций дает нерастворимые в воде соединения, которые являются компонентами [[Почечный камень|камней в почках]].

Вміст кальцію в крові из-за большого количества с ним связанных процесів точно регулюється, при правильному харчуванні дефіциту не виникає. Тривала відсутність у раціоні может вызвать судороги, боль в [[сустав]]ах, сонливость, дефекты роста, а так же [[запор]]ы. Более глубокий дефицит приводит к постоянным [[Спазм|мышечным судорогам]] и [[остеопороз]]у. -->
Зловживання [[кава|кавою]] та [[алкоголь|алкоголем]] може призводити до дефіциту кальцію.{{Джерело}}
<!-- Избыточные дозы кальция и [[Витамин Д| витамина Д]] могут вызвать гиперкальцемию, после которой следует интенсивная кальцификация костей и тканей (в основном затрагивает мочевыделительную систему). Продолжительный переизбыток нарушает функционирование мышечных и нервных тканей, увеличивает свертываемость крови и уменьшает усвояемость [[цинк]]а клетками [[кость|костной ткани]]. Максимальная дневная безопасная доза составляет для взрослого от 1500 до 1800 миллиграмм. -->

Кальцій належить до [[лужноземельні метали|лужноземельних]] металів і має високу біохімічну активність. В організмі людини міститься близько 1,5&nbsp;кг кальцію. Він є основним структурним елементом кісток і зубів, входить до складу нігтів, волосся, м'яких тканин, позаклітинної рідини та плазми крові. Кальцій є також важливим компонентом системи згортання крові, він підтримує правильне співвідношення солей в організмі людини.

До числа найважливіших функцій в живому організмі належить його участь в роботі різних ферментних систем, в тому числі забезпечують скорочення м'язів і передавання нервових імпульсів, що змінюють активність гормонів тощо. Кальцій також впливає на проникність тканин для калію і натрію, сприяє стабілізації мембран нервових клітин.

Джерелом кальцію є харчові продукти. З їжею доросла людина може отримати близько 10&nbsp;г кальцію, вагітні жінки&nbsp;— до 15&nbsp;г, матері-годувальниці&nbsp;— до 20 г. Кальцій надходить з їжею переважно у вигляді нерозчинних солей, які розчиняються в шлунку людини за допомогою шлункового соку, потім зазнають впливу жовчних кислот, переводять його в засвоювану форму.

== Література ==
* Глосарій термінів з хімії // Й.&nbsp;Опейда, О.&nbsp;Швайка. Ін-т фізико-органічної хімії та вуглехімії ім. Л.&nbsp;М.&nbsp;Литвиненка НАН України, Донецький національний університет.&nbsp;— Донецьк: Вебер, 2008.&nbsp;— 758&nbsp;с.&nbsp;— ISBN 978-966-335-206-0
* {{МГЕ|nocat=1}}
* {{книга|автор=Деркач Ф. А. |частина= |посилання частина= |заголовок=Хімія |оригінал= |посилання= |відповідальний= |видання= |місце=Львів |видавництво=Львівський університет |рік=1968 |том= |сторінки= |сторінок=312 |серія= |isbn= |тираж=}}
* В.&nbsp;В.&nbsp;Сухан, Т.&nbsp;В.&nbsp;Табенська, А.&nbsp;Й.&nbsp;Капустянка, В.&nbsp;Ф.&nbsp;Горлач «[[Хімія]]» 1995

== Посилання ==
* [http://www.pharmencyclopedia.com.ua/article/3415/kalcij КАЛЬЦІЙ] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20160314214900/http://www.pharmencyclopedia.com.ua/article/3415/kalcij |date=14 березня 2016 }} //[[Фармацевтична енциклопедія]]

== Примітки ==
{{reflist}}

== Див. також ==

* [[Сполуки кальцію]]
* [[Карбонат кальцію]]
* [[Оксид кальцію]]
* [[Гідроксид кальцію]]
* [[Кальцій (мінерал)]]

{{Бібліоінформація}}

[[Категорія:Хімічні елементи]]
[[Категорія:Лужноземельні метали]]
[[Категорія:Кальцій]]
[[Категорія:Біологічно активні добавки]]
[[Категорія:Система гемостазу]]
[[Категорія:Період 4 періодичної системи елементів]]