Kalsiyum

Kalsiyum


Kalsiyum (Ca)


Temel özellikleriAtom numarası20Element serisiAlkalinlerGrup, periyot, blok2, 4, sGörünüşGümüşi beyaz



Atom ağırlığı40078(4) g/molElektron dizilimiAr 4s2Enerji seviyesi başına
Elektronlar2, 8, 8, 2Fiziksel ÖzellikleriMaddenin halikatıYoğunluk155 g/cm³Sıvı haldeki yoğunluğu1378 g/cm³Ergime noktası{{{Ergime_noktası_K}}} °K
{{{Ergime_noktası_C}}} °C
{{{Ergime_noktası_F}}} °FKaynama noktası1757 °K
1484 °C

2703 °FErgime ısısı{{{Ergime_ısısı}}} kJ/molBuharlaşma ısısı1547 kJ/molIsı kapasitesi25929 (25 °C) J/(mol·K)Atom özellikleriKristal yapısıKübikYükseltgenme seviyeleri(2+)Elektronegatifliği100 Pauling ölçeğiİyonlaşma enerjisi5898 kJ/molAtom yarıçapı180 pmAtom yarıçapı (hes)194 pmKovalent yarıçapı174 pmVan der Waals yarıçapı ? pmDiğer özellikleriElektrik direnci336 nΩ·m (20°C'de)Isıl iletkenlik201 W/(m·K)Isıl genleşme223 µm/(m·K) (25°C'de)Ses hızı3810 m/s (20°C'de)Mohs sertliği175Vickers sertliği ? MPaBrinell sertliği167 MPaKalsiyum, toprak alkalileri grubundan metalik bir element Sembolü “Ca”dır İsmi Latincede “kireç” mânâsına gelen “calx” kelimesinden gelmektedir İlk defa 1808’de Lumphru Davy tarafından kalsiyum hidroksitten elektroliz yoluyla elde edilmiştir

Özellikleri

Metalik kalsiyum gümüş gibi parlaktır Özgül ağırlığı 1,55 g/cm³tür 851 °C’de erir 1439 °C’de kaynar
Elektriği iyi iletir Gevrek (kırılgan) olmasına rağmen yumuşaktır Sertliği sodyum ile alüminyum arasındadır Haddelenebilir ve dövülebilir Çekme mukâvemeti 438 kg/cm²dir Oksidasyon değeri 2+’dır Atom numarası 20, atom ağırlığı 40,08’dir Yeryüzünde altı tabiî izotopu bulunmaktadır: Ca40, Ca42, Ca43, Ca44, Ca46 ve Ca48 Dünya üzerindeki kalsiyum elementinin % 97’si Ca40 izotopudur Sun’î olarak pekçok radyoaktif izotopları elde edilmektedir Bunlardan birisi Ca45 olup, kemikte kalsiyum kalıntısı üzerinde yapılan araştırmalarda, su tasfiye işlemlerinde, deterjan aktivitesi için ve yüzey ıslanması hâdiseleri üzerindeki çalışmalarda kullanılmaktadır

Bulunuşu
Kalsiyum yeryüzünde en bol bulunan beşinci elementtir Volkanik kayaların % 3-63’ünü teşkil eder Kimyevî reaktivitesi yüksek olduğundan serbest halde bulunmaz Yer kabuğunda genellikle karbonat, sülfat, silikat ve fosfat bileşikleri şeklinde bulunur En çok rastlanan mineralleri kireçtaşı, mermer, kalsit (CaCO3), dolamit (MgCO3 CaCO3), fluorit, fluspat (CaF2) apatit Ca3(PO4)2 Ca(FCl)2, gips (CaSO42H2O) ve fosfrittir Ca3(PO4)2 Ayrıca deniz suyunda çözünmüş olarak ve kemiklerde kalsiyum fosfat, kabuklu hayvanların kabuklarında ise kalsiyum karbonat hâlinde bulunmaktadır

Üretimi

Bugün metalik kalsiyum yalnız eritilmiş kalsiyum klorürün elektrolizi ile elde edilmektedir Elektrolit kabı olarak porselen veya demir kaplar kullanılmaz Çünkü yüksek sıcaklıkta yapılan bu işlemde erimiş kalsiyum klorür, bu tür kaplara tesir eder Bu sebeple grafitten yapılmış kaplar kullanılmaktadır
Bundan başka kimyevî yollarla da kalsiyum elde edilebilir Bunlardan biri eritilmiş kalsiyum iyodürü sodyum ile muamele etmektir:
CaI2 + 2Na → Ca+ 2NaI
denklemine göre ayrılan kalsiyum, sodyumun fazlasıyla sıcakta alaşım yapar, soğukta kristallerden saf alkol ile sodyum uzaklaştırılarak kalsiyum elde edilir
Kalsiyum, pekçok metallerin alaşımlarının elde edilmesinde kullanılır Kalsiyum-silikon alaşımları çelikte kristallerin tânecik büyüklüğünü kontrol eder Alüminyumlu alaşımlarda ise kalsiyum, metallerin mekanik ve elektrik özelliklerini iyileştirir Kalsiyum-lityum alaşımları, çelik, bakır ve nikel alaşımlarında deoksidan olarak kullanılır Kalsiyum-germanyum alaşımları da, saflaştırıcı olarak kullanılır % 98 kurşun, % 2 kalsiyumdan meydana gelen alaşım mekanik yatak metallerinin hazırlanmasında kullanılır
Kalsiyum kolayca elektron kaybettiğinden dolayı, çok iyi bir indirgeyicidir Bu amaç için kullanılan metalik sodyumdan pahalı olmasına rağmen, zirkonyum, hafniyum, vanadyum, tungsten, toryum, uranyum, yitryum, skandiyum, sezyum ve nadir toprak metalleri gibi az bulunan metallerin elde edilmesinde yaygın olarak kullanılır Bu metaller, oksitleri veya florürlerinin indirgenmesi sonucu elde edilir Suya olan aşırı hassaslığından dolayı, kalsiyum aynı zamanda alkol gibi organik çözücüleri kurutmak için de kullanılır Deniz altında ses veren aletlerde kullanılması, su ile olan reaksiyonunda hidrojen gazı açığa çıkarmasına dayanır
Önemli bir kalsiyum bileşiği olan kalsiyum asetat, asetat ve asetik asit îmâlâtında, tekstil kurutmasında ve baskısında; kalsiyum bromür, fotoğrafçılıkta, su alıcı madde olarak yiyecek ve ahşabın korunmasında; kalsiyum siyanamit, sun’î gübrede istenmeyen otlara karşı ve demir-çeliğin sertleştirilmesinde; kalsiyum sikhamat, alkolsüz içkilerde, düşük kalorili ve diyabetik yiyeceklerde sun’î tat verici olarak; kalsiyum hipoklorit, bakterilere, mantarlara karşı; kalsiyum tungstat ışık veren boyalarda ve floresan lambalarda kullanılır Bu bileşiğin sentetik kristalleri laser ve maserler için bir başlangıç maddesidir

Biyolojik önemi

Yaşayan canlıların fizyolojik kimyâsında kalsiyum önemli rol oynar İnsan vücûdundaki kalsiyumun % 99’u kemiklerde ve dişte bulunur Kan kalsiyum düzeyi sağlıklı bır insanda 8,5-10,2 mg/dL düzeyindedir 8,5 mg/dL altındaki değerler Hipokalsemi, 10,2mg/dL üzerindeki değerlerde ise hiperkalsemi olarak adlandırılır Kalsiyumun büyük bir kısımı kanda Albumine bağlanarak taşınır Vücutta birçok fizyolojik fonksiyonu olan kalsiyumun kâfi miktarlarda alınmaması, barsaklardan emiliminde bozukluklar, yetersiz güneş ışığına maruz kalmak kalsiyum eksikliğine sebep olur Çocuklardaki klinik tabloya Raşitizm, yetişkinlerde ise Osteomalazi olarak isimlendirilir Kalsiyumun dokularda kullanılabilmesi için C ve D vitaminlerinin de yeterince bulunması lâzımdır Hattâ kandaki fosfor ve kalsiyumun birbirine oranları da uygun olmalıdır Peynir kalsiyumca, ceviz fosforca zengin bir yiyecektir
Kalsiyumun, kasların gerginliği ve kalbin çalışmasında, gebelik ve doğumdan sonra süt yapımında büyük rolü vardır Kemik gelişimi ve yapısı üzerindeki etkileri nedeniyle özellikle bebeklerde ve çocuklarda yeterince kalsiyum alınmasına özen gösterilmelidir Kalsiyum, süt ve süt ürünlerinde, yeşil sebzelerde bol miktarda bulunur Ayrıca, badem, fındık gibi kuru yemişlerde kalsiyum içerir
Fazla alınması durumunda ise kas güçsüzlüğü, kireçlenme gibi belirtiler görülebilir

• Bitkilerdeki önemi

Yaşlı yapraklardan genç yapraklara hareket etmediği için eksiklik belirtileri ilk olarak genç yapraklarda veya dokularda görülür Bitkinin kök gelişimi zayıflar Genç yapraklarda kenar ölümleri, kıvrılma ve kırışma olur Meyveler yumuşar ve raf ömürleri kısalır Şeker pancarında uç yanıklığı oluşur Domateste çiçek burnu çürüklüğü, karpuzda ve biberdede benzer simptomlar görülür Elma ve armutta mantarsı leke, acı çürük ve acı beneğe rastlanır Birçok meyve ve sebzelerde dış ve iç zararlar görülür Meyvelerin pazar değerleri düşer

Kaynaklar

• Rehber Ansiklopedisi

Resimler



Alevi




Argon atmosferinde kalsiyum




Kalsiyum




Kalsiyum karbonat