Кальций (Ca)
Кальций (Ca) — химический элемент № 20 периодической системы Д. И. Менделеева: щёлочноземельный металл, 4-й период, 2-я группа. Относительная атомная масса — 40,078. Щёлочноземельный металл; мел, мрамор, известняк, кости и зубы. Известью раскисляют почвы.
- Щёлочноземельный металл
- Ar = 40,078
- 4 период · 2 группа
- Твёрдое вещество
Микромир: строение атома кальция
- Ядро: заряд +2020 протонов (красные) и 20 нейтронов (серые). Число протонов равно порядковому номеру, нейтронов — массовое число минус номер: 40 − 20 = 20.
- 20 электронов на 4 уровняхПо уровням: 2, 8, 8, 2. Число уровней равно номеру периода — 4.
- Внешний уровень: 2 электронаОни оранжевые на схеме. Эти электроны атом отдаёт, принимает или делает общими в реакциях — отсюда степени окисления +2.
- Электронная формула1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s²
Схема упрощённая (модель Бора): уровни показаны кругами, размеры не в масштабе. Подробнее — строение атома и электронная конфигурация.
Характеристики кальция
- Порядковый номер
- 20
- Символ
- Ca
- Относительная атомная масса
- 40,078
- Период
- 4
- Группа
- 2
- Тип элемента
- Щёлочноземельный металл
- Протоны / нейтроны / электроны
- 20 / 20 / 20
- Электронов на внешнем уровне
- 2
- Степени окисления
- +2
- Простое вещество при 25 °C
- твёрдое вещество
- Металл или неметалл
- металл
Положение в таблице Менделеева и свойства
Металлы IIA-группы: на внешнем уровне два электрона, в соединениях степень окисления +2. Кальций, стронций и барий называют щёлочноземельными: они реагируют с водой, образуя щёлочи и водород. Магний реагирует с горячей водой, бериллий — амфотерный.
Типичные степени окисления кальция в соединениях: +2. Как металл, в соединениях кальций проявляет только положительные степени окисления. Как их определять — на странице «Степень окисления».
Элементы той же группы
У них одинаковое число электронов на внешнем уровне, поэтому похожие свойства; сверху вниз радиус атома растёт, металлические свойства усиливаются.
Элементы того же периода
Слева направо по периоду заряд ядра растёт, радиус атома уменьшается, металлические свойства ослабевают, неметаллические — усиливаются.
Вещества кальция в справочнике
Простые и сложные вещества, в состав которых входит кальций. На странице каждого — состав частицы, молярная масса и реакции.
- CaКальцийМеталл
- CaOОксид кальцияОсновный оксид
- Ca(OH)₂Гидроксид кальцияЩёлочь
- CaH₂Гидрид кальцияБинарное соединение
- CaC₂Карбид кальцияБинарное соединение
- CaCl₂Хлорид кальцияСредняя соль
- CaF₂Фторид кальцияСредняя соль
- CaSO₄Сульфат кальцияСредняя соль
- Ca(NO₃)₂Нитрат кальцияСредняя соль
- CaCO₃Карбонат кальцияСредняя соль
- Ca(HCO₃)₂Гидрокарбонат кальцияКислая соль
- CaSiO₃Силикат кальцияСредняя соль
- Ca₃(PO₄)₂Фосфат кальцияСредняя соль
- Ca(H₂PO₄)₂Дигидрофосфат кальцияКислая соль
- (CH₃COO)₂CaАцетат кальцияКарбоновая кислота
- CaSO₄·2H₂OГипсСредняя соль
- CaMg(CO₃)₂ДоломитСредняя соль
Химические реакции кальция
Уравнения реакций с участием кальция: условия, признаки и баланс атомов — по ссылке.
- 2Ca + O₂ → 2CaOСоединенияОВРГорениеt°
- Ca + H₂ → CaH₂СоединенияОВРt°
- CaO + 3C → CaC₂ + CO↑Другого типаОВРПроизводствоt° (электропечь)
- Ca + 2H₂O → Ca(OH)₂ + H₂↑ЗамещенияОВР
- Ca + 2HCl → CaCl₂ + H₂↑ЗамещенияОВР
- CaO + H₂O → Ca(OH)₂СоединенияВ природе и быту
- CaO + CO₂ → CaCO₃Соединения
- CaO + SiO₂ → CaSiO₃СоединенияПроизводствоt°
- CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + H₂OОбменаКачественная
- CaCO₃ + CO₂ + H₂O → Ca(HCO₃)₂СоединенияВ природе и быту
- CaCO₃ → CaO + CO₂↑РазложенияПроизводствоt°
- Ca(HCO₃)₂ → CaCO₃↓ + CO₂↑ + H₂OРазложенияВ природе и бытуt°
- Ca(OH)₂ + 2HCl → CaCl₂ + 2H₂OОбменаНейтрализация
- CaCl₂ + Na₂CO₃ → CaCO₃↓ + 2NaClОбменаВ природе и быту
- 3CaCl₂ + 2Na₃PO₄ → Ca₃(PO₄)₂↓ + 6NaClОбмена
- CuSO₄ + Ca(OH)₂ → Cu(OH)₂↓ + CaSO₄ОбменаАгрохимия
- (NH₄)₂SO₄ + Ca(OH)₂ → CaSO₄ + 2NH₃↑ + 2H₂OОбменаКачественнаяАгрохимияt°
- CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + CO₂↑ + H₂OОбменаКачественная
- CaCO₃ + 2HNO₃ → Ca(NO₃)₂ + CO₂↑ + H₂OОбменаАгрохимия
- 2CH₃COOH + CaCO₃ → (CH₃COO)₂Ca + CO₂↑ + H₂OОбменаОрганическаяВ природе и быту
- CaF₂ + H₂SO₄ → CaSO₄ + 2HF↑ОбменаПроизводствоt°
- Ca₃(PO₄)₂ + 3H₂SO₄ → 3CaSO₄ + 2H₃PO₄ОбменаПроизводствоАгрохимия
- Ca₃(PO₄)₂ + 2H₂SO₄ → Ca(H₂PO₄)₂ + 2CaSO₄ОбменаПроизводствоАгрохимия
- Ca₃(PO₄)₂ + 4H₃PO₄ → 3Ca(H₂PO₄)₂СоединенияПроизводствоАгрохимия
- CaC₂ + 2H₂O → Ca(OH)₂ + C₂H₂↑ОбменаГидролизОрганическая
- CaH₂ + 2H₂O → Ca(OH)₂ + 2H₂↑Другого типаОВР
- Ca(OH)₂ + Na₂CO₃ → CaCO₃↓ + 2NaOHОбменаПроизводство
- 3Ca(OH)₂ + 2H₃PO₄ → Ca₃(PO₄)₂↓ + 6H₂OОбменаНейтрализация
- CaMg(CO₃)₂ + 4HCl → CaCl₂ + MgCl₂ + 2CO₂↑ + 2H₂OОбменаАгрохимия
- Na₂CO₃ + CaSO₄ → CaCO₃↓ + Na₂SO₄ОбменаАгрохимия
Опыты с веществами кальция онлайн
Эти опыты можно провести в виртуальной лаборатории: взять реактивы, нагреть, собрать газ и проверить наблюдения.
Окраска пламени
Петлю с солью вносят в пламя: Na⁺ — жёлтое, K⁺ — фиолетовое, Cu²⁺ — зелёное.
Частые вопросы
Сколько протонов, нейтронов и электронов в атоме кальция?
В атоме кальция (Ca) 20 протонов и 20 электронов — по порядковому номеру 20. Нейтронов 20: из округлённой атомной массы 40 вычитаем 20.
Какая электронная формула кальция?
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s². Электроны по уровням: 2, 8, 8, 2; на внешнем уровне 2.
Кальций — металл или неметалл?
Кальций — металл (щёлочноземельный металл). Атом отдаёт электроны внешнего уровня, в соединениях — только положительные степени окисления.
Какие степени окисления у кальция?
Типичные степени окисления кальция: +2.
С чем реагирует кальций?
В справочнике 30 реакций с участием кальция, например: 2Ca + O₂ → 2CaO; Ca + H₂ → CaH₂; CaO + 3C → CaC₂ + CO↑.