カルシウムは周期表の20番目の元素です。これらのカルシウムに関する事実には、一般的な情報と歴史とともに、化学的および物理的データが含まれています。
カルシウム周期表セル
基本的なカルシウムの事実
名前: カルシウム
原子番号: 20
元素記号: Ca
グループ: 2
期間: 4
ブロック:
エレメント ファミリー: アルカリ土
原子質量: 40.078(4)
電子配置: [Ar]4sFull:1s2s2p3s3p4s(フル)
発見: ハンフリー・デービー卿、1808年
Davy は電気分解の実験でよく知られています。彼は自分の器具をさまざまな一般的な化学物質のサンプルに入れ、電極に集まるものを観察しました。彼は、水銀電極を使用して、石灰（酸化カルシウム）のペーストから純粋なカルシウムを分離しました。電流が印加されると、カルシウムと水銀の固体アマルガムが形成されます。その後、デービーは化学技術を使用して水銀を除去し、固体カルシウムが残りました。
名前の由来: カルシウムの名前は、ライムのラテン語である calx に由来します。 .
同位体:
天然のカルシウム は、Ca、Ca、Ca、Ca、Ca、Ca の 6 つの同位体で構成されています。
Ca から Ca までの 5 つの安定同位体と 19 の放射性同位体が存在します。
Ca
カルシウム 40 は、20 個の中性子を含む安定同位体です。天然カルシウムの 96.941% はカルシウム 40 です。カルシウム 40 は、その内部構造に基づいて、実際には非常に長い半減期 (~10 年) を持つ放射性同位元素であると理論化されています。カルシウム 40 原子の崩壊を検出した人はいません。
Ca
カルシウム 42 は、22 個の中性子を含む安定同位体です。天然カルシウムの 0.647% はカルシウム 42 です。
Ca
カルシウム 43 は、23 個の中性子を含む安定同位体です。天然カルシウムの 0.135% はカルシウム-43 です。
Ca
カルシウム 44 は、24 個の中性子を含む安定同位体です。天然カルシウムの 2.086% はカルシウム-44 です。
Ca
カルシウム 46 は、26 個の中性子を含む安定同位体です。天然カルシウムの 0.004% はカルシウム 46 です。
カルシウム 40 と同様に、カルシウム 46 原子の内部構造は理論的に不安定であり、放射性である可能性があります。カルシウム 46 原子の崩壊を観測した人はいません。
Ca
カルシウム 48 は、28 個の中性子を含むほぼ安定した同位体です。カルシウム 48 は、二重の β 崩壊によってチタン 48 に崩壊することが観察されています。この崩壊の半減期は、3.338 x 10 年と計算されています。この崩壊により、カルシウム 48 は二重β崩壊を受ける最も軽い同位体になります。天然カルシウムの 0.187% はカルシウム-48 です。
カルシウム金属 (トミハーンドルフ)
物理データ
密度: 1.54 g/cm
融点: 1115 K (842 °C, 1548 °F)
沸点: 1757 K (1484 °C, 2703 °F)
20ºC での状態: 固体
融合の熱: 8.54kJ/モル
気化熱: 154.7 kJ/モル
モル熱容量: 25.929 J/mol・K
カルシウムの電子殻構成。
原子データ
原子半径: 1.97 Å (経験値)
共有半径: 1.76Å
ファン デル ワールス半径: 2.31 Å
電子親和力: 2.369kJ/mol
電気陰性度: 1.00
1 イオン化エネルギー: 589.83 kJ/mol
2 イオン化エネルギー: 1145.447 kJ/mol
3 イオン化エネルギー: 4912.368 kJ/mol
4 イオン化エネルギー: 5876.92 kJ/mol
5 イオン化エネルギー: 8153kJ/モル
6 イオン化エネルギー: 10495.68 kJ/mol
7 イオン化エネルギー: 12272.9 kJ/mol
8 イオン化エネルギー: 14206.5 kJ/mol
酸化状態: +2 (一般的)、+1、-1 (一般的でない)
カルシウム燃焼試験。クレジット:Herge/Creative Commons
カルシウムに関する豆知識
- カルシウムは室温で 柔らかい銀色の 金属です。そのままにしておくと、空気中で急速に酸化し、くすんだ灰色の緑青を形成します。
- 火炎試験では、カルシウムが明るいオレンジレッドの炎で燃焼します。
- 花火でオレンジ色を加えるためにカルシウムが使用されています。
- カルシウム は、人体で 5 番目に豊富な元素です。体内のほぼすべてのカルシウムは歯と骨にあります。
- ビタミン D は体内でのカルシウムの吸収に不可欠です。
- カルシウム は地球の地殻で 5 番目に豊富な元素であり、質量で約 4.1% を占めています。
- カルシウムは自然界に存在するものではありません。常に別の化合物の一部です。
- 海の生物の殻は、ほとんどが炭酸カルシウムです。
- カルシウムは、石灰岩 (炭酸カルシウム)、石膏 (硫酸カルシウム)、蛍石 (フッ化カルシウム)、アパタイト (カルシウム-クロロ-(またはフルオロ-) リン酸塩) に豊富に含まれています。
- カルシウムは、低圧環境で石灰 (酸化カルシウム) をアルミニウムと一緒に加熱することによって商業的に製造されます。
- カルシウムは、セメントの製造、チーズの製造、合金からの非金属不純物の除去、および他の金属の調製における還元剤として使用されます。
- デービーがカルシウムを元素として特定する以前から、カルシウムの存在は何世紀にもわたって知られていました。
周期表の元素について学びましょう。
