Презентация Щелочноземельные металлы. Кальций

Щелочноземельные металлы «Кальций» Учитель химии и биологии Соромотина И.А. ГКСУВУПКЗТ «Очерская спецшкола»

Химический элемент Кальций (от латинского Calcium) 40 20 Ca впервые получен английским химиком Г.Дэви в 1808 году

Благодаря этой рекламе сайт может продолжать свое существование, спасибо за просмотр.

Содержание Характеристика элемента Строение атома Нахождение в природе Важнейшие природные соединения кальция Физические свойства Химические свойства Соединения кальция Оксид кальция Гидроксид кальция Карбонат кальция Биологическая роль кальция Применение

Кальций Химический элемент Са Порядковый номер Относительная атомная масса 20 40,08 Тип Me

Строение атома +20) Ca)))) 4 период IIА группа 2 8 8 2 p=40 n=20 e=40 Электронная формула: 2 1S 2 2 6 2 6 2 2 6 1S 2S 2p 3S 3p 4S 2S 2p 2 6 0 3S 3p 3d 2 0 0 0 4S 4p 4d 4f Конфигурация внешнего электронного слоя 4S2. Практически во всех соединениях степень окисления кальция +2 (валентность II).

Кальций Нахождение в природе Физические свойства Химические свойства Соединения Биологическая роль Применение

Нахождение в природе Кальций относится к числу наиболее распрастранённых элементов. В земной коре содержание кальция составляет 2,96 % по массе. Он обладает большой химической активностью, поэтому встречается в природе только в виде соединений. Большая его часть содержится в виде силикатов и алюмосиликатов в изверженных горных породах (граниты, гнейсы и др.) Из других пород наиболее распространены известняк и мел, состоящие в основном из минерала кальцита СаСО3. Из солей кальция образованы горные массивы глинистые породы, кальций содержится в морской и речной воде, обусловливая её жёсткость, входит в состав растительных и животных организмов. Значительно реже встречается окристаллизованная форма кальцита – мрамор. Широко распространены ангидрит СаSO4 и гипс CaSO4*2H2O.

Важнейшие природные соединения кальция Название минерала Химическая формула Важнейшие месторождения Известняк, мрамор, мел CaCo3 Широко распространён Гипс CaSO4*2H2O Широко распространён Фосфорит и апатит Ca3(Po4)2 Апатиты – в Хибинах, Фосфориты – в горах Кракатау Доломит CaCO3*MgCO3 Широко распространён

Физические свойства Кальций – простое вещество. Представляет собой лёгкий твёрдый металл (p=1,55 г/куб.см). В свежем разрезе имеет беловато-серый цвет. Кальций можно вытягивать в проволоку, ковать, прессовать. Температура плавления кальция равна 851 градус. При обычных условиях кальций энергично взаимодействует с активными неметаллами. При нагревании кальций реагирует с менее активными (азот, водород, углерод, кремний и др.) Реакции сопровождаются выделением большого количества теплоты.

Химические свойства В химическом отношении кальций очень активен. Уже на воздухе он быстро покрывается слоем оксида, а если поджечь, то горит ярким красноватым пламенем.

Cоединения кальция 3. Карбонат кальция СО3 1. Оксид кальция СаО 2. Гидроксид кальция Са(ОН)2

Оксид кальция СаО или негашёная известь, в промышленности получают терми- ческим разложением карбоната кальция. Оксид кальция реагирует с водой, образуя гашёную известь Са(ОН)2: CaO+HOH=Ca(HO)2+63,5kДж (реакция соединения) Оксид кальция хорошо взаимодействует с кислотами и кислотными оксидами: CaO+2HCl=CaCl2+H2O (реакция обмена) CaO+CO2=CaCO3 (реакция соединения) При высоких температурах оксид кальция реагирует с коксом, образуя карбид кальция и оксид углерода: CaO+3C=CaC2+CO (реакция обмена) Оксид кальция относится к основным.

Гидроксид кальция Ca(OH)2 или известковая вода. Относится к числу сильных оснований имеет щелочную реакцию. При непродолжительном пропускании через неё СО2 образуется осадок: Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 +H2O (реакция обмена)

Карбонат кальция СаСО3 Самое распространённое соединение кальция. Нерастворим в воде, поэтому известковая вода при состоянии воздуха мутнеет вследствие взаимодействия углекислого газа с Са(ОН)2: Са(ОН)+СО2=СаСО3 +Н2О (реакция обмена)

Биологическая роль кальция Ионы кальция вместе с ионами магния и натрия – незаменимые элементы жизнедеятельности любой клетки. Для организма важно не только абсолютное количество отдельных минеральных веществ, но и строгое соотношение между ними. Так, оптимальное соотношение натрия, калия и кальция в организме 100 : 1: 1,5. нарушение этой пропорции может вызвать расстройство обмена веществ. Функции кальция в организме разнообразны. Кроме участия в образовании костной ткани, кальций снижает возбудимость отдельных участков нервной системы, температуру тела, ослабляет действие на организм токсинов, повышает устойчивость организма к инфекциям, необходим как активатор ферментов, влияющих на свёртывание крови.

Применение Вяжущие соединения кальция широко применяются в производстве вяжущих материалов (цемент, гипс, известь). Кристаллический карбонат кальция — мрамор — прекрасный отделочный материал. Мел используют для побелки и также для рисования.

Применение Металлический кальций применяют для металлотермического получения урана, тория, титана, циркония, цезия и рубидия. Большие количества известняка расходуются при производстве чугуна, так как позволяют перевести тугоплавкие примеси железной руды (например, кварц SiO2) в сравнительно легкоплавкие шлаки. В качестве дезинфицирующего средства очень эффективна хлорная известь — «хлорка» Ca(OCl)Cl — смешанный хлорид и гипохлорид кальция, обладающий высокой окислительной способностью.

Широко применяется и сульфат кальция, существующий как в виде безводного соединения, так и в виде кристаллогидратов — так называемого «полуводного» сульфата — алебастра CaSO4·0,5H2O и двухводного сульфата — гипса CaSO4·2H2O. Хлорид кальция CaCl2 используют наряду с поваренной солью для борьбы с оледенением дорожных покрытий. Фторид кальция СаF2 — прекрасный оптический материал. Карбид кальция применяется для получения ацетилена. Применение

Известь Связывающее действие гашеной извести основано на том, что с течением времени гидроксид кальция реагирует с углекислым газом воздуха. В результате протекающей реакции образуются игольчатые кристаллы кальцита СаСОз, которые прорастают в расположенные рядом камни, кирпичи, другие строительные материалы и как бы сваривают их в единое целое.

Гипс Гипс широко используют в строительстве, в скульптуре, для изготовления лепнины и различных художественных изделий. Применяют гипс и в медицине для фиксации костей при переломах.

Кальций в организме Важный компонент минерального обмена животных и человека и минерального питания растений, кальций выполняет в организме разнообразные функции. В составе апатита, а также сульфата и карбоната кальций образует минеральный компонент костной ткани. В организме человека массой 70 кг содержится около 1 кг кальция. Кальций участвует в работе ионных каналов, осуществляющих транспорт веществ через биологические мембраны, в передаче нервного импульса, в процессах свёртывания крови и оплодотворения. Регулируют обмен кальция в организме кальциферолы (витамин D). Недостаток или избыток кальция приводит к различным заболеваниям — рахиту, кальцинозу и др.   Кальций — биогенный элемент, постоянно присутствующий в тканях растений и животных.

Кальций в организме Кальций необходим организму, поэтому пища человека должна в нужных количествах содержать соединения кальция (800-1500 мг кальция в сутки). Содержание кальция высоко в молочных продуктах (таких, как творог, сыр, молоко), в некоторых овощах и других продуктах питания. Препараты кальция широко используются в медицине.