Calcio: Propiedades y características
¿Qué es el calcio?
El calcio se considera como un elemento químico que pertenece a los metales alcalinotérreos y por lo tanto forma parte del grupo 2 (IIA) en la tabla periódica. Se presenta como un elemento metálico plateado, con alta dureza, su símbolo químico es (Ca) y se caracteriza por tener un peso atómico de 40.08.
Además, debido a que es un metal alcalinotérreo se considera o se sabe que es un elemento químico bastante reactivo y capaz de formar varios compuestos y minerales.
| Símbolo | Ca |
| Número atómico | 20 |
| Masa atomica | 40,08 g.mol -1 |
| Descubierto por | Humphry Davy en 1808 |
Tanto el calcio como los elementos que forma son bastante abundantes en la corteza de la tierra, es tal que los seres humanos han usado compuestos de calcio para la construcción, en carreteras, en medicina y mas, puedes conocer todos los usos del calcio en el siguiente enlace.
EL calcio compone al menos el 3.5% de la corteza terrestre y es un componente fundamental de los seres vivos, entre ellos las plantas. Se obtiene principalmente de la piedra caliza, el yeso mineral y la fluorita.
Propiedades y características principales del calcio
| Grupo | 2 |
| Período | 4 |
| Bloque | s |
| Número atómico | 20 |
| Estado a 20 ° C | Sólido |
| Configuración electrónica | [Ar] 4 s 2 |
| Punto de fusión | 842 ° C, 1548 ° F, 1115 K |
| Punto de ebullición | 1484 ° C, 2703 ° F, 1757 K |
| Densidad (g cm − 3) | 1,54 |
| Masa atómica relativa | 40.078 |
| Isótopos clave | 40 Ca |
| número CAS | 7440-70-2 |
1. Propiedades físicas
| Propiedades físicas | Descripción |
|---|---|
| Color | Metálico blanco plateado |
| Fase | Sólido |
| Dureza | Metal relativamente blando |
| Estructura cristalina | Cúbico |
| Ductilidad | Se puede batir en láminas extremadamente delgadas. Se puede prensar, enrollar y cortar. |
| Maleabilidad | Capaz de ser moldeado o doblado |
| Punto de fusión | El punto de fusión es 851 ° C |
| Punto de ebullición | El punto de ebullición es 1482 ° C |
El calcio es un metal de color blanco plateado, se encuentra en estado sólido pese a ser un elemento muy blando.
Es paramagnético y tiene poca conductividad térmica y eléctrica.
La densidad del calcio es 1550 kg/m3, su punto de fusión y de ebullición es a partir de los 842 °C, y 1484 °C, respectivamente.
2. Propiedades químicas
| Propiedades químicas | Descripción |
|---|---|
| Fórmula química | Ca |
| Oxidación | Utilizado como desoxidante en acero. |
| Isótopos | Seis |
| Compuestos | Los compuestos incluyen piedra caliza, mármol y yeso. |
| Inflamabilidad | Cuando se calienta en aire o en oxígeno se enciende |
| Reactividad con agua | Reacciona con agua fría rápidamente al principio, pero luego la reacción se ralentiza debido a la formación de una película de hidróxido de calcio – Ca (OH) 2 . |
| Reactividad con ácidos | Altamente reactivo |
Atómicamente, el calcio se encuentra formado por 20 electrones e igual número de protones y neutrones. Los electrones están distribuidos en cuatro niveles de energía cuántica.
Al oxidarse se genera una película ligera de óxido y nitruro que lo aísla de otras interacciones. Además esta reacción provoca un cambio en su coloración que se torna amarillenta, no obstante, el calcio recupera su color característico en ambientes húmedos.
En combustión el calcio suele emitir una llama de color rojo amarillenta y produce óxido de calcio y nitruro.
Asimismo, el calcio puro tiene una reacción explosiva con el agua produciendo hidróxido de calcio y liberando hidrógeno.
3. Dónde se extrae y cómo se obtiene
Los principales países productores de calcio son Rusia China, Rusia, Canadá, Francia y Estados Unidos. La obtención del mineral se efectúa de diferentes maneras.
Una de ellas es mediante la electrolisis del cloruro de calcio, mientras que otro método utilizado es a través de la reducción de la piedra caliza con aluminio a elevadas temperaturas.
4. En qué lugares del planeta abunda
Este metal es el quinto elemento de mayor abundancia y es el tercer metal de mayor presencia en el planeta, después del aluminio y el hierro.
El calcio se encuentra en las rocas y minerales como la calcita, el mármol, la caliza, la dolomita y la dolomía.
Este metal también se encuentra en muchas partes del cuerpo humano, pues en el organismo utiliza este mineral en varios de sus procesos.
En conclusión, el calcio conforma el 5% de toda la masa planetaria y el 2,45% del organismo humano.
5. Funciones en el cuerpo humano
El calcio es el mineral con más presencia en el cuerpo humano, teniendo muchas funciones en el mismo.
Más del 99 % se encuentra almacenado en los huesos y los dientes, para otorgarle dureza y resistencia.
El resto del calcio está presente en la sangre, los músculos y a nivel celular.
El organismo requiere del calcio para el óptimo funcionamiento de los músculos y los vasos sanguíneos, para que las hormonas y enzimas puedan enviar el mensaje de acción a través del sistema nervioso.
La cantidad de calcio requerida depende de la edad y de factores asociados a la persona.
Por lo menos, quienes se encuentran en etapa de crecimiento y las mujeres mayores requieren mucho más de este mineral para el fortalecimiento de sus huesos.
Las personas que por ciertas situaciones no pueden consumir suficientes alimentos ricos en calcio deben ingerir suplementos especiales para cumplir con el requerimiento de calcio.
Los alimentos con alto contenido de este mineral son los productos lácteos, vegetales de hojas verdes, pescados como sardinas y salmón, entre muchos más.
6. Beneficios en la tecnología
El calcio es utilizado como agente reductor para extracción de elementos metálicos como el uranio, c+-irconio y torio. También es un efectivo desoxidante, desulfurizador y decarburizador para varias aleaciones.
El calcio también interviene en los proceso de producción de aluminio, cobre, plomo, magnesio y berilio.
7. Beneficio en la sociedad
El calcio tiene muchas aplicaciones en la vida humana, siendo parte esencial en desarrollo y crecimiento de los seres vivos.
Ese es papel es el más importante del calcio, pues su funcionamiento es vital y por lo que no se puede descuidar el consumo de este mineral.
8. Industria de la construcción
El calcio es uno de los componentes esenciales del cemento, además es necesario para elaborar el hormigón y el mortero.
Además, el calcio se encuentra presente en la cal y en todos sus derivados.
El óxido de calcio, que es conocida como cal viva, es muy usado en la producción de arcos luminosos y es un agente deshidratante a nivel industrial.
Mientas que la cal apagada es usada para anular algunas propiedades de la cal viva, en el tratamiento de rocas y madera.
9. Uso químico
Algunos de los productos como los limpiadores de desagües necesitan del hidróxido de calcio para neutralizar grasas y ciertas proteínas indeseables.
Mientras que los insecticidas dependen de las sales de calcio, como el arseniato de calcio para su óptimo funcionamiento.
10. Uso farmacológico
En el campo de la medicina, los compuestos con calcio son ampliamente utilizados como fármacos y complementos alimenticios.
Los más frecuentes son el gluconato de calcio, y el fosfato tri-cálcico.
Soy ingeniero geólogo con experiencia y conocimiento en el área de exploración minera, hidrocarburos, evaluación de depósitos minerales metálicos y no metálicos, exploración de piedras preciosas y de metales preciosos, procesamiento de datos geológicos en software especializado y métodos de explotación de recursos naturales.
Además, tengo conocimiento en geología aplicada a la ingeniería geológica, donde se incluye el estudio de suelos, rocas y agua para la construcción de obras de ingeniería civil.
