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Dados básicos / Elementos adjacentes |
↑Topo
• Fim↓ |
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| Número atômico |
20 |
| Peso atômico |
40,078 |
| Elétrons |
[Ar]4s2 |
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Do latim calx (cal). O metal só foi descoberto em 1808, embora os romanos tenham
preparado cal desde o século I. Foi isolado por Humphry Davy
(químico e físico inglês) após
conhecimento do preparo, por Berzelius e Pontin, do amálgama de cálcio
através da eletrólise da cal em mercúrio.
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É o quinto elemento mais abundante na crosta terrestre, com cerca de 3%
em peso. Não encontrado na forma livre. Os minerais mais importantes são o calcário (carbonato de cálcio,
CaCO3), a
gipsita (sulfato de cálcio hidratado, CaSO4.2H2O), a fluorita (fluoreto de
cálcio, CaF2),
a apatita (fluorfosfato ou clorofosfato de cálcio) e outros.
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O metal é preparado pela eletrólise do cloreto fundido, com adição
de fluoreto de cálcio para baixar o ponto de fusão. Esse método
consegue pureza de aproximadamente 98,6%. Valores até 99,5% podem ser
obtidos com posterior sublimação. O cloreto pode ser obtido pela reação do carbonato com ácido
clorídrico: CaCO3 + 2HCl → CaCl2
+ H2O + CO2.
Em pequena escala, pode ser produzido pela reação do cloreto com
sódio:
CaCl2 + 2Na → Ca + 2NaCl.
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É um metal alcalino terroso de cor prata e um tanto duro. Em contato
com o ar, forma rapidamente uma camada de nitreto. Reage prontamente com
a água. Queima com uma chama amarelo avermelhada, formando
principalmente o nitreto.
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| Grandeza |
Valor |
Unidade |
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Massa específica do sólido |
1550 |
kg/m3 |
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Ponto de fusão |
842 |
°C |
| Calor de fusão |
8,54 |
kJ/mol |
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Ponto de ebulição |
1484 |
°C |
| Calor de vaporização |
154,7 |
kJ/mol |
| Eletronegatividade |
1,0 |
Pauling |
| Estados de oxidação |
+2 |
- |
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Resistividade elétrica |
3,4 |
10-8 Ω
m |
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Condutividade térmica |
200 |
W/(m°C) |
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Calor específico |
631 |
J/(kg°C) |
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Coeficiente de expansão térmica |
2,23 |
10-5
(1/°C) |
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Coeficiente de Poisson |
0,31 |
- |
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Módulo de elasticidade |
20 |
GPa |
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Velocidade do som |
3810 |
m/s |
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Estrutura cristalina |
cúbica
de face centrada |
- |
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Compostos e/ou
reações - alguns exemplos |
↑Topo
• Fim↓ |
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Reação com oxigênio
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2Ca + O2 →
2CaO. |
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Reação com nitrogênio
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3Ca + N2 →
Ca3N2. |
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Reação com água
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Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2. |
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Reação com halogênios
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Ca + F2 → CaF2 |
Ca + Cl2 → CaCl2 |
Ca + Br2 → CaBr2 |
Ca + I2 → CaI2. |
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Reação com ácido
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Ca + 2HCl → Ca++
+ 2Cl- + H2. |
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Aplicações - alguns exemplos |
↑Topo
• Fim↓ |
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•
A cal (óxido de cálcio, CaO) é preparada pela calcinação do
carbonato de cálcio e é usada em argamassas, em cerâmicas, na
indústria farmacêutica, na desodorização de óleos.
• Cálcio do calcário é um dos componentes do cimento Portland.
• Carbonato de cálcio (CaCO3) é solúvel em águas contendo dióxido de
carbono e é responsável pela dureza da água. E também forma
os estalagmites e estalactites.
• Componente de
várias ligas de alumínio, cobre, berílio, chumbo, magnésio.
• Elemento de remoção de gases residuais em válvulas
eletrônicas.
•
Fosfato de tricálcio (Ca3(PO4)2) é
um pó branco insolúvel em água, usado como antiácido, agente de
polimento em cremes dentais, aditivo de suprimento de cálcio e fósforo
para alimentos.
• Gesso é a gipsita cozida em baixa temperatura.
• O metal é usado como agente redutor na produção de outros metais como
tório, urânio, zircônio e também para remover óxidos, enxofre ou
carbono de várias ligas ferrosas e não ferrosas.
•
O mineral dolomita (carbonato duplo de cálcio e magnésio, CaMg(CO3)2)
é usado como fluxo em siderurgia.
•
O mineral wollastonita (metassilicato de cálcio, (CaSiO3) é
um pó branco brilhante, usado em tintas, plásticos, revestimentos de
eletrodos de solda, isoladores elétricos.
•
Outros compostos importantes são carboneto, cloreto, cianeto,
hipoclorito, nitrato e sulfeto.
•
Sulfato de cálcio (CaSO3.2H2O) é usado como
desinfetante e para clarear papéis e têxteis.
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A coluna % natural indica o teor encontrado no elemento natural. Valor nulo indica produção artificial. Símbolos para tempos de meia vida: s (segundo), m (minuto), h (hora), d (dia), a (ano). A
tabela acima contém os principais isótopos do elemento. Não são necessariamente todos.
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| Simb |
%
natural |
Massa |
Meia
vida |
Decaimento |
| 40Ca |
96,941 |
39,9626 |
Estável |
- |
| 41Ca |
0 |
40,9623 |
1,02 105
a |
CE p/ 41K |
| 42Ca |
0,647 |
41,9586 |
Estável |
- |
| 43Ca |
0,135 |
42,9588 |
Estável |
- |
| 44Ca |
2,086 |
43,9555 |
Estável |
- |
| 45Ca |
0 |
44,9562 |
162,7 d |
β-
p/ 45Sc |
| 46Ca |
0,004 |
45,9537 |
Estável |
- |
| 47Ca |
0 |
46,9545 |
4,54 d |
β-
p/ 47Sc |
| 48Ca |
0,187 |
47,9525 |
Estável |
- |
| 49Ca |
0 |
48,9557 |
8,72 m |
β-
p/ 49Sc |
| 50Ca |
0 |
49,9575 |
14 s |
β-
p/ 50Sc |
| 51Ca |
0 |
50,9615 |
10 s |
β-
p/ 51Sc
β- + n p/ 50Sc |
| 52Ca |
0 |
51,9651 |
4,6 s |
β-
p/ 52Sc |
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