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钙 编辑

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    是一种化学元素,符号为Ca,原子序数为20。作为碱土金属,钙是一种活性金属,暴露在空气中会形成深色的氧化氮化物层。 它的物理和化学性质与其较重的同系物锶和钡最相似。 它是地壳中第五丰富的元素,也是第三丰富的金属,仅次于铁和铝。 地球上最常见的钙化合物碳酸钙,存在于石灰石和早期海洋生物的化石残余物中; 石膏、硬石膏、萤石和磷灰石也是钙的来源。 该名称源自拉丁文钙石灰,它是通过加热石灰石获得的。

    有些钙化合物为古人所知,但直到 17 世纪它们的化学性质才为人所知。 1808 年,汉弗莱·戴维 (Humphry Davy) 通过电解其氧化物分离出纯钙,并为该元素命名。 钙化合物广泛用于许多行业:在食品和药物中补充钙,在造纸工业中用作漂白剂,作为水泥和电绝缘体的成分,以及在肥皂的制造中。 另一方面,由于其高反应性,纯金属的应用很少。 尽管如此,它仍然少量用作炼中的合金成分,有时作为钙铅合金用于制造汽车电池

    钙是人体中含量最多的金属,也是含量第五多的元素。 作为电解质,钙离子(Ca2+)在生物体和细胞的生理生化过程中起着至关重要的作用:在信号转导通路中充当第二信使; 神经元释放神经递质; 收缩所有类型的肌肉细胞; 作为许多酶的辅助因子; 和施肥。 细胞外的钙离子对于维持可兴奋细胞膜之间的电位差、蛋白质合成和骨形成很重要。

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    钙是一种延展性极强的银色金属(有时被描述为淡黄色),其性质与其族中较重的元素锶、钡和镭非常相似。 一个钙原子有 20 个电子,以电子构型 [Ar]4s2 排列。 与元素周期表第 2 族的其他元素一样,钙在最外层的 s 轨道上有两个价电子,它们很容易在化学反应中丢失,形成具有惰性气体稳定电子构型的双正离子,在这个 案例氩。

    钙

    因此,钙在其化合物中几乎总是二价的,通常是离子的。 假设的单价钙盐相对于它们的元素是稳定的,但不会歧化成二价盐和钙金属,因为 MX2 的生成焓比假设的 MX 高得多。 发生这种情况是因为与假设的 Ca+ 阳离子相比,电荷更高的 Ca2+ 阳离子提供的晶格能量大得多。

    锶、钡、镭一向被认为是碱土金属; 较轻的铍和镁,也属于元素周期表的第 2 族,通常也包括在内。 然而,铍和镁在物理和化学行为上与该族其他成员有很大不同:它们的行为分别更像铝和锌,并且具有一些较弱的金属元素。


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