Кальций (Ca)
Щелочноземельный металлТвёрдое тело
Стандартная относительная атомная масса
40,078 uЭлектронная конфигурация
[Ar] 4s2Температура плавления
841,85 °CТемпература кипения
1483,85 °CПлотность
1540 kg/m³Степени окисления
+1, +2Электроотрицательность (по Полингу)
1Энергия ионизации (1-я)
6,113155 eVГод открытия
1808Атомный радиус
180 pmПодробные сведения
Кальций — это щёлочноземельный металл и пятый по распространённости элемент земной коры по массе. Как свободный металл он очень реакционноспособен, но широко распространён в устойчивых минералах, особенно карбонатах, сульфатах, фосфатах и силикатах. Химия кальция определяется ионом Ca²⁺, который жёсткий, сильно гидратируется и играет центральную роль в образовании известняка, химии цемента, буферировании морской воды, костях, зубах, раковинах и многих клеточных сигнальных процессах.
Металл имеет серебристый цвет, довольно твёрдый, и получают его электролизом расплавленного хлорида и фторида кальция (для понижения температуры плавления).
Химически он относится к щёлочноземельным элементам; на воздухе легко образует белую плёнку нитрида, реагирует с водой, горит жёлто-красным пламенем.
Название происходит от латинского calx, означающего «известь» (CaO) или «известняк» (CaCO3), в котором он был найден. Впервые он был выделен британским химиком Хамфри Дэви в 1808 году при помощи шведского химика Йёнса Якоба Берцелиуса и шведского придворного врача М. М. аф Понтин.
Хотя кальций является пятым по распространенности элементом в земной коре, в природе он никогда не встречается в свободном виде, поскольку легко образует соединения, реагируя с кислородом и водой. Металлический кальций впервые был выделен сэром Хамфри Дэви в 1808 году путем электролиза смеси извести (CaO) и оксида ртути (HgO). Сегодня металлический кальций получают, вытесняя атомы кальция в извести атомами алюминия в горячих сосудах при низком давлении. Около 4,2% земной коры состоит из кальция.
От латинского слова calx, известь. Хотя известь была получена римлянами в I веке под названием calx, металл был открыт только в 1808 году. Узнав, что Берцелиус и Понтин приготовили кальциевую амальгаму путем электролиза извести в ртути, Дэви смог выделить нечистый металл.
Чистый кальций — серебристо-серый металл, более мягкий, чем многие конструкционные металлы, и его можно резать в свежеприготовленном виде. На воздухе он тускнеет по мере образования плёнок оксида, нитрида и гидроксида, а с водой реагирует медленно, выделяя H₂. Обычно его хранят, защищая от влаги и воздуха.
Металлический кальций используется в небольших масштабах как восстановитель, раскислитель, десульфуратор и легирующая добавка, особенно в специальной металлургии и в некоторых свинцовых и алюминиевых сплавах. Значительно более широкое практическое применение связано с материалами, содержащими кальций: известняк, известь, гипс и силикаты кальция являются необходимыми компонентами в цементе, стекле, флюсах для сталеплавильного производства, для улучшения почв, водоподготовки и строительства. Соединения кальция также используются в пищевой промышленности, фармацевтике, бумажной промышленности, пластмассах и обработке дымовых газов.
Из-за высокой реакционной способности по отношению к обычным материалам спрос на металлический кальций очень невелик. Его используют в некоторых химических процессах для очистки тория, урана и циркония. Кальций также используют для удаления кислорода, серы и углерода из некоторых сплавов. Кальций может быть легирован с алюминием, бериллием, медью, свинцом и магнием. Кальций также используется в электронных лампах в качестве геттера — материала, который соединяется с остаточными газами и удаляет их из электронных ламп.
Карбонат кальция (CaCO3) — одно из распространённых соединений кальция. Его нагревают с образованием негашёной извести (CaO), которую затем добавляют к воде (H2O). При этом образуется другой материал, известный как гашёная известь (Ca(OH)2), представляющий собой недорогой основной материал, широко используемый в химической промышленности. Мел, мрамор и известняк — всё это формы карбоната кальция. Карбонат кальция используется, среди прочего, для изготовления белой краски, чистящего порошка, зубной пасты и желудочных антацидов. Другие распространённые соединения кальция включают: сульфат кальция (CaSO4), также известный как гипс, который используется для изготовления гипсокартона и парижского гипса, нитрат кальция (Ca(NO3)2), естественно встречающееся удобрение, и фосфат кальция (Ca3(PO4)2), основной материал, содержащийся в костях и зубах.
Этот металл используется в качестве восстановителя при получении других металлов, таких как торий, уран, цирконий и т. д., а также в качестве раскислителя, десульфуризатора или обесуглероживателя для различных чёрных и цветных сплавов. Он также используется как легирующий компонент для алюминиевых, бериллиевых, медных, свинцовых и магниевых сплавов и служит в качестве «геттера» для остаточных газов в электронных лампах и т. д.
Изотопы в науках о Земле/планетах
Молекулы, атомы и ионы стабильных изотопов кальция обладают несколько различающимися физическими и химическими свойствами и обычно фракционируются в ходе физических, химических и биологических процессов, что приводит к вариациям изотопных распространённостей и атомных масс (Fig. IUPAC.20.1). Отношение количества изотопов n(44Ca)/n(40Ca) используется для количественной оценки цикла кальция (источников и стоков кальция) в океане. Изотопы кальция фракционируются (разделяются) в наземных и морских средах вследствие биологических и неорганических процессов, которые обогащают лёгкий кальций по сравнению с тяжёлыми изотопами кальция. Процесс кальцификации контролирует удаление кальция из океана, которое в основном компенсируется гидротермальным и речным поступлением кальция. Кальций имеет длительное время пребывания, обозначаемое символом τ, в морской воде (τCa около 1–2 миллионов лет) по сравнению с коротким временем перемешивания мирового океана (около 1000 лет), что позволило изотопному составу кальция современной морской воды стать глобально однородным. Вероятно, так было и в геологическом прошлом, что делает отношение n(44Ca)/n(40Ca) полезным при количественной оценке океанического цикла кальция [182] P. Zhu, J. D. Macdougall. Geochim. Cosmochim. Acta62, 1691 (1998)., [183] J. Farkaš, D. Buhl, J. Blenkinsop, J. Veizer. Earth Planet. Sci. Lett.253, 96 (2007).. Отношение количества изотопов n(44Ca)/n(40Ca) использовалось для отслеживания источников кальция в почве и речной воде [184] T. Walczyk. Fresenius J. Anal. Chem.370, 444 (2001).. Отношение количества изотопов n(44Ca)/n(40Ca) карбоната кальция может служить палеотермометром для определения температур морской воды в прошлом, используя зависимое от температуры изотопное фракционирование между 40Ca и 44Ca [185] E. M. Griffith, E. A. Schauble, T. D. Bullen, A. Paytan. Geochim. Cosmochim. Acta72, 5641 (2008)., [186] T. F. Nägler, A. Eisenhauer, A. Müller, C. Hemleben, J. Kramers. Geochem. Geophy. Geosy.1, 1052 (2000)..
Радиоактивный изотоп 45Ca (период полураспада 163 дня) используется для изучения поведения кальция в почвах, детергентах, системах очистки воды и стеклообразных материалах. 45Ca вводят в систему и отслеживают, чтобы измерять различные типы откликов кальция в системе и исследовать, как кальций одной матрицы может взаимодействовать с другой (то есть кальций почвы смешивается с кальцием удобрений). 45Ca использовали для исследования переноса загрязняющих веществ в подземных водах через ненасыщенную зону [187] P. Nkedi-Kizza, M. L. Brusseau, P. S. C. Rao, A. G. Hornsby. Environ. Sci. Technol.23, 814 (1989)..
Изотопы в медицине
Стабильные изотопы кальция (42Ca, 44Ca, 46Ca и 48Ca) и радиоизотопы кальция (45Ca и 47Ca, с периодом полураспада 109 ч) могут использоваться для отслеживания поглощения, утилизации и выведения кальция в организме. Например, большая часть наших знаний об эффективности всасывания кальция в кишечнике (биодоступности) получена из исследований, в которых кальций в рационе был мечен стабильными или радиоактивными изотопами. В таких исследованиях пищу, меченную изотопом, употребляют внутрь и исследуют фекалии на наличие и количество невсосавшегося изотопа. При сочетании перорального приёма пищи, меченной одним изотопом кальция, с внутривенной инъекцией второго изотопа кальция эту методику можно использовать как способ измерения всасывания кальция в организме, определяя выведение обоих индикаторов с мочой. Аналогичным образом можно изучать пищевое всасывание магния и цинка [184] T. Walczyk. Fresenius J. Anal. Chem.370, 444 (2001)., [188] S. J. Adelstein, F. J. Manning. Isotopes for Medicine and the Life Sciences, pp. 20–25, National Academy Press, Washington DC (1995)..
Стабильные и радиоактивные изотопы используются в биомедицинских исследованиях и клинической практике для изучения нарушений, связанных с метаболизмом кальция, в частности в связи со здоровьем костей и накоплением кальция в тканях организма (сосудистая кальцификация, образование камней в почках). Стабильные изотопные индикаторы успешно применялись для изучения баланса кальция в костях во время космических полётов и в исследованиях постельного режима. Долгоживущий радиоизотоп кальция (41Ca) с периодом полураспада 9.9×104 лет успешно использовался для мечения костного кальция с целью измерения костного обмена кальция по экскреции индикатора с мочой [189] D. Elmore, M. H. Bhattacharyya, N. Sacco-Gibson, D. P. Peterson. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. Sect. B52, 531 (1990)..
Кальций почти всегда находится в степени окисления +2, образуя ионные или частично ионные соединения с высокой энергией кристаллической решетки. Важные минералы и материалы включают карбонат кальция (CaCO₃), дигидрат сульфата кальция (CaSO₄·2H₂O), оксид кальция (CaO), гидроксид кальция (Ca(OH)₂), хлорид кальция (CaCl₂) и фосфатные фазы кальция, такие как гидроксиапатит (Ca₅(PO₄)₃OH). Гидрид кальция (CaH₂) является полезным реагентом для осушки и выделения водорода. Кальций образует металлоорганические реагенты, но они менее распространены, чем магниевые аналоги.
Its natural and prepared compounds are widely used. Quicklime (CaO), which is made by heating limestone that is changed into slaked lime by carefully adding water, is the great base of chemical refinery with countless uses.
When mixed with sand, it hardens mortar and plaster by taking up carbon dioxide from the air. Calcium from limestone is an important element in Portland cement.
Solubility of the carbonate in water containing carbon dioxide is high, which causes the formation of caves with stalactites and stalagmites and is responsible for hardness in water. Other important compounds are the carbide, chloride, cyanamide, hypochlorite, nitrate, and sulfide.
See more information at the Calcium compound page.
Кальций является необходимым нутриентом, но концентрированный металлический кальций и многие реакционноспособные соединения кальция требуют осторожности. Металл реагирует с водой и кислотами с образованием горючего H₂ и едких растворов. Оксид кальция (CaO) и гидроксид кальция (Ca(OH)₂) являются сильно щелочными и могут обжигать кожу, глаза и дыхательные ткани. Растворимые соли кальция обычно обладают низкой острой токсичностью, хотя избыточное поступление или воздействие может нарушать нормальный минеральный баланс. Пыль от известняка, цемента или гипса является главным образом опасностью, связанной с твердыми частицами и щелочностью.
Кальций является важным участником циклов горных пород, воды и биологических систем. Выветривание высвобождает Ca²⁺ из силикатных и карбонатных минералов, реки переносят его в озёра и океаны, а затем он удаляется за счёт осаждения карбонатов, образования раковин и седиментации. Кальций влияет на структуру почвы и буферирование pH и является необходимым макронутриентом для растений и животных. Кислотные осадки могут вымывать кальций из почв и изменять лесные и пресноводные экосистемы.
Экономика кальция определяется не металлом, а распространенными минералами и переработанными материалами. Известняк и гипс добывают в больших масштабах, а известь получают нагреванием карбоната кальция (CaCO₃) с образованием оксида кальция (CaO). Производство портландцемента потребляет значительные количества кальцийсодержащего сырья. Металлический кальций — более узкий специализированный продукт, который обычно получают электролизом или металлотермическим восстановлением и используют там, где его сильные восстановительные и поглотительные свойства оправдывают затраты на обращение. Переработка носит косвенный характер и осуществляется главным образом через строительные материалы, шлаки сталеплавильного производства и промышленные побочные продукты, а не путем извлечения элементарного кальция.
Кальций, металлический элемент, занимает пятое место по распространённости в земной коре, в которой он составляет более 3%. Он является важнейшим компонентом листьев, костей, зубов и раковин. В природе никогда не встречается в несвязанном виде, но обильно присутствует в виде известняка, гипса и флюорита. Апатит — это фторапатит или хлорапатит кальция.
Кальций — распространённый космический элемент, образующийся главным образом в массивных звёздах на стадии продвинутого ядерного горения и рассеиваемый сверхновыми. Его спектральные линии заметны во многих звёздах и в межзвёздном газе. В каменистых планетах он концентрируется в силикатных и карбонатных минералах, тогда как в метеоритах встречается в богатых кальцием и алюминием включениях, фиксирующих очень ранние высокотемпературные твёрдые фазы в Солнечной системе.
- Металлический кальций менее плотен, чем алюминий, но значительно более химически реакционноспособен.
- Ион Ca²⁺ даёт кирпично-красную до оранжево-красной окраску в пламени.
- Жесткая вода часто жесткая потому, что содержит растворенные ионы кальция и магния.
- Карбонат кальция может существовать в виде кальцита, арагонита или ватерита, причём кальцит наиболее устойчив при поверхностных условиях.
- Сигнализация кальция в клетках работает благодаря тому, что свободная концентрация Ca²⁺ в цитозоле поддерживается очень низкой.
Изображения
Свойства
Физические свойства
- Атомный радиус (эмпирический)
- 180 pm Сравнить Атомный радиус (эмпирический) у всех элементов →
- Ковалентный радиус
- 176 pm Сравнить Ковалентный радиус у всех элементов →
- Ван-дер-ваальсов радиус
- 231 pm Сравнить Ван-дер-ваальсов радиус у всех элементов →
- Металлический радиус
- 174 pm Сравнить Металлический радиус у всех элементов →
- Плотность
- 1540 kg/m³ Сравнить Плотность у всех элементов →
- Молярный объём
- 0,0299 L/mol
- Фаза при стандартных температуре и давлении
- Твёрдое вещество Сравнить Фаза при стандартных температуре и давлении у всех элементов →
- Температура плавления
- 841,85 °C Сравнить Температура плавления у всех элементов →
- Температура кипения
- 1483,85 °C Сравнить Температура кипения у всех элементов →
- Удельная теплоёмкость
- 0,647 Дж/(г·К) Сравнить Удельная теплоёмкость у всех элементов →
- Молярная теплоёмкость
- 25,929 Дж/(моль·К) Сравнить Молярная теплоёмкость у всех элементов →
- Кристаллическая структура
- Гранецентрированная кубическая Сравнить Кристаллическая структура у всех элементов →
Химические свойства
- Электроотрицательность (по Полингу)
- 1 Сравнить Электроотрицательность (по Полингу) у всех элементов →
- Электроотрицательность (по Аллену)
- 1,034
- Сродство к электрону
- 0,0245 eV
- Энергия ионизации (1-я)
- 6,113155 eV Сравнить Энергия ионизации (1-я) у всех элементов →
- Энергия ионизации (2-я)
- 11,87176 eV Сравнить Энергия ионизации (2-я) у всех элементов →
- Энергия ионизации (3-я)
- 50,913335 eV Сравнить Энергия ионизации (3-я) у всех элементов →
- Энергия ионизации (4-я)
- 67,273432 eV Сравнить Энергия ионизации (4-я) у всех элементов →
- Энергия ионизации (5-я)
- 84,34029 eV Сравнить Энергия ионизации (5-я) у всех элементов →
- Степени окисления
- +1, +2 Сравнить Степени окисления у всех элементов →
- Валентные электроны
- 2 Сравнить Валентные электроны у всех элементов →
- Электронная конфигурация
- [Ar] 4s2
Термодинамические свойства
- Теплота плавления
- 0,08851117 eV Сравнить Теплота плавления у всех элементов →
- Теплота испарения
- 1,603358 eV Сравнить Теплота испарения у всех элементов →
- Теплота сублимации
- 1,846919 eV
- Теплота атомизации
- 1,846919 eV
- Энтальпия атомизации
- 1,842773 eV
Ядерные свойства
- Протоны
- 20 Сравнить Протоны у всех элементов →
- Нейтроны
- 24 Сравнить Нейтроны у всех элементов →
- Известные изотопы
- 29 Сравнить Известные изотопы у всех элементов →
- Стабильные изотопы
- 4 Сравнить Стабильные изотопы у всех элементов →
- Наиболее стабильный изотоп
- Ca-44
- Год открытия
- 1808
Распространённость
- Содержание в земной коре
- 4,15e+4 мг/кг Сравнить Содержание в земной коре у всех элементов →
- Содержание в океане
- 412 мг/л Сравнить Содержание в океане у всех элементов →
Кристаллическая структура
- Параметр решётки a
- 558 pm
Электронная структура
- Электроны по оболочкам
- 2, 8, 8, 2 Сравнить Электроны по оболочкам у всех элементов →
Идентификаторы
- Номер CAS
- 7440-70-2 Сравнить Номер CAS у всех элементов →
- Символ терма
- 1S0
- InChI
- InChI=1S/Ca
- Ключ InChI
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N
Электронная конфигурация Измеренные
Ca: 4s²[Ar] 4s²1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s²Модель атома
Изотопы различаются числом нейтронов, массой и стабильностью, но не электронной конфигурацией нейтрального атома.
Схематическая модель атома, без соблюдения масштаба.
Атомный отпечаток
Спектр излучения / поглощения
Распределение изотопов
| Массовое число | Атомная масса (а. е. м.) | Содержание в природе | Период полураспада |
|---|---|---|---|
| 42 Стабильный | 41,95861783 ± 0,00000016 | 0,6470% | Стабильный |
| 43 Стабильный | 42,95876644 ± 0,00000024 | 0,1350% | Стабильный |
| 44 Стабильный | 43,95548156 ± 0,00000035 | 2,0860% | Стабильный |
| 46 Стабильный | 45,953689 ± 0,0000024 | 0,0040% | Стабильный |
Фаза / агрегатное состояние
Причина: на 816,9 °C ниже температуры плавления (841,85 °C)
Схематично, без соблюдения масштаба
Температуры фазовых переходов
Энергии переходов
Энергия, необходимая для плавления 1 моль вещества при температуре плавления
Энергия, необходимая для испарения 1 моль вещества при температуре кипения
Энергия, необходимая для сублимации 1 моль вещества при температуре сублимации
Плотность
При стандартных условиях
При стандартных условиях
Атомные спектры
Показано 10 из 20. Сортировка по заряду иона (по возрастанию).
Данные о спектральных линиях ?
| Ион | Заряд | Всего линий | Вероятности переходов | Обозначения уровней |
|---|---|---|---|---|
| Ca I | 0 | 206 | 136 | 137 |
| Ca II | +1 | 149 | 99 | 99 |
| Ca III | +2 | 676 | 530 | 676 |
| Ca IV | +3 | 40 | 3 | 3 |
| Ca V | +4 | 53 | 18 | 18 |
| Ca VI | +5 | 20 | 18 | 20 |
| Ca VII | +6 | 18 | 18 | 18 |
| Ca VIII | +7 | 6 | 6 | 6 |
| Ca IX | +8 | 26 | 26 | 26 |
| Ca X | +9 | 25 | 25 | 25 |
Данные об энергетических уровнях ?
| Ион | Заряд | Уровни |
|---|---|---|
| Ca I | 0 | 787 |
| Ca II | +1 | 72 |
| Ca III | +2 | 182 |
| Ca IV | +3 | 71 |
| Ca V | +4 | 40 |
| Ca VI | +5 | 32 |
| Ca VII | +6 | 27 |
| Ca VIII | +7 | 38 |
| Ca IX | +8 | 72 |
| Ca X | +9 | 52 |
Ионные радиусы
| Заряд | Координация | Спин | Радиус |
|---|---|---|---|
| +2 | 6 | Нет данных | 100 пм |
| +2 | 7 | Нет данных | 106 пм |
| +2 | 8 | Нет данных | 112.00000000000001 пм |
| +2 | 9 | Нет данных | 118 пм |
| +2 | 10 | Нет данных | 123 пм |
| +2 | 12 | Нет данных | 134 пм |
Соединения
Изотопы (4)
| Массовое число | Атомная масса (а. е. м.) | Содержание в природе | Период полураспада | Тип распада | |
|---|---|---|---|---|---|
| 42 Стабильный | 41,95861783 ± 0,00000016 | 0,6470% ± 0,0230% | Стабильный | stable | |
| 43 Стабильный | 42,95876644 ± 0,00000024 | 0,1350% ± 0,0100% | Стабильный | stable | |
| 44 Стабильный | 43,95548156 ± 0,00000035 | 2,0860% ± 0,1100% | Стабильный | stable | |
| 46 Стабильный | 45,953689 ± 0,0000024 | 0,0040% ± 0,0030% | Стабильный | stable |
Спектральные линии
Показано 50 из 247. По умолчанию показаны только спектральные линии с измеренной интенсивностью.
| Длина волны (нм) | Интенсивность | Степень ионизации | Тип | Переход | Точность | Источник | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 408.1762 нм | 1000 | Ca III | emission | 3s2.3p5.4s 1P* → 3s2.3p5.4p 3S | Измеренная | NIST | |
| 449.9885 нм | 1000 | Ca III | emission | 3s2.3p5.(2P*<1/2>).4d 2[5/2]* → 3s2.3p5.(2P*<1/2>).4f 2[7/2] | Измеренная | NIST | |
| 420.7216 нм | 800 | Ca III | emission | 3s2.3p5.(2P*<3/2>).4d 2[3/2]* → 3s2.3p5.(2P*<3/2>).4f 2[5/2] | Измеренная | NIST | |
| 430.2803 нм | 800 | Ca III | emission | 3s2.3p5.(2P*<3/2>).4d 2[7/2]* → 3s2.3p5.(2P*<3/2>).4f 2[9/2] | Измеренная | NIST | |
| 439.9584 нм | 800 | Ca III | emission | 3s2.3p5.(2P*<3/2>).4d 2[7/2]* → 3s2.3p5.(2P*<3/2>).4f 2[9/2] | Измеренная | NIST | |
| 423.3736 нм | 700 | Ca III | emission | 3s2.3p5.(2P*<3/2>).4f 2[9/2] → 3s2.3p5.(2P*<3/2>).5g 2[11/2]* | Измеренная | NIST | |
| 440.6286 нм | 700 | Ca III | emission | 3s2.3p5.(2P*<1/2>).4d 2[5/2]* → 3s2.3p5.(2P*<1/2>).4f 2[7/2] | Измеренная | NIST | |
| 451.6586 нм | 700 | Ca III | emission | 3s2.3p5.(2P*<1/2>).4d 2[3/2]* → 3s2.3p5.(2P*<1/2>).4f 2[5/2] | Измеренная | NIST | |
| 457.2125 нм | 700 | Ca III | emission | 3s2.3p5.(2P*<3/2>).4d 2[5/2]* → 3s2.3p5.(2P*<3/2>).4f 2[7/2] | Измеренная | NIST | |
| 424.0742 нм | 600 | Ca III | emission | 3s2.3p5.(2P*<3/2>).4f 2[9/2] → 3s2.3p5.(2P*<3/2>).5g 2[11/2]* | Измеренная | NIST | |
| 443.129 нм | 600 | Ca III | emission | 3s2.3p5.(2P*<3/2>).4d 2[5/2]* → 3s2.3p5.(2P*<3/2>).4f 2[7/2] | Измеренная | NIST | |
| 415.3566 нм | 500 | Ca III | emission | 3s2.3p5.(2P*<3/2>).4d 2[1/2]* → 3s2.3p5.(2P*<3/2>).4f 2[3/2] | Измеренная | NIST | |
| 418.42 нм | 500 | Ca III | emission | 3s2.3p5.(2P*<3/2>).4d 2[1/2]* → 3s2.3p5.(2P*<3/2>).4f 2[3/2] | Измеренная | NIST | |
| 428.4388 нм | 500 | Ca III | emission | 3s2.3p5.(2P*<1/2>).4f 2[7/2] → 3s2.3p5.(2P*<1/2>).5g 2[9/2]* | Измеренная | NIST | |
| 432.9182 нм | 490 | Ca III | emission | 3s2.3p5.(2P*<3/2>).4f 2[7/2] → 3s2.3p5.(2P*<3/2>).5g 2[9/2]* | Измеренная | NIST | |
| 433.3566 нм | 480 | Ca III | emission | 3s2.3p5.(2P*<3/2>).4f 2[7/2] → 3s2.3p5.(2P*<3/2>).5g 2[9/2]* | Измеренная | NIST | |
| 416.4302 нм | 430 | Ca III | emission | 3s2.3p5.(2P*<3/2>).4f 2[3/2] → 3s2.3p5.(2P*<3/2>).5g 2[5/2]* | Измеренная | NIST | |
| 417.565 нм | 410 | Ca III | emission | 3s2.3p5.(2P*<3/2>).4d 2[7/2]* → 3s2.3p5.(2P*<3/2>).4f 2[7/2] | Измеренная | NIST | |
| 427.189 нм | 410 | Ca III | emission | 3s2.3p5.(2P*<1/2>).4f 2[5/2] → 3s2.3p5.(2P*<1/2>).5g 2[7/2]* | Измеренная | NIST | |
| 435.8366 нм | 410 | Ca III | emission | 3s2.3p5.(2P*<3/2>).4d 2[3/2]* → 3s2.3p5.(2P*<1/2>).4f 2[5/2] | Измеренная | NIST | |
| 421.3132 нм | 400 | Ca III | emission | 3s2.3p5.(2P*<3/2>).4d 2[1/2]* → 3s2.3p5.(2P*<3/2>).4f 2[3/2] | Измеренная | NIST | |
| 413.6247 нм | 390 | Ca III | emission | 3s2.3p5.(2P*<3/2>).4f 2[3/2] → 3s2.3p5.(2P*<3/2>).5g 2[5/2]* | Измеренная | NIST | |
| 427.9722 нм | 360 | Ca III | emission | 3s2.3p5.(2P*<1/2>).4f 2[7/2] → 3s2.3p5.(2P*<1/2>).5g 2[9/2]* | Измеренная | NIST | |
| 430.1494 нм | 290 | Ca III | emission | 3s2.3p5.(2P*<3/2>).4d 2[3/2]* → 3s2.3p5.(2P*<3/2>).4f 2[3/2] | Измеренная | NIST | |
| 429.0071 нм | 280 | Ca III | emission | 3s2.3p5.(2P*<3/2>).4f 2[5/2] → 3s2.3p5.(2P*<3/2>).5g 2[7/2]* | Измеренная | NIST | |
| 427.8215 нм | 270 | Ca III | emission | 3s2.3p5.(2P*<3/2>).4d 2[7/2]* → 3s2.3p5.(2P*<3/2>).4f 2[7/2] | Измеренная | NIST | |
| 430.101 нм | 240 | Ca III | emission | 3s2.3p5.(2P*<1/2>).4f 2[5/2] → 3s2.3p5.(2P*<1/2>).5g 2[7/2]* | Измеренная | NIST | |
| 393.3663 нм | 230 | Ca II | emission | 3p6.4s 2S → 3p6.4p 2P* | Измеренная | NIST | |
| 394.9609 нм | 230 | Ca III | emission | 3s2.3p5.(2P*<3/2>).4d 2[5/2]* → 3s2.3p5.(2P*<1/2>).4f 2[7/2] | Измеренная | NIST | |
| 396.8469 нм | 220 | Ca II | emission | 3p6.4s 2S → 3p6.4p 2P* | Измеренная | NIST | |
| 427.3875 нм | 200 | Ca III | emission | 3s2.3p5.(2P*<3/2>).4d 2[7/2]* → 3s2.3p5.(2P*<3/2>).4f 2[7/2] | Измеренная | NIST | |
| 527.1979 нм | 170 | Ca III | emission | 3s2.3p5.(2P*<3/2>).5p 2[5/2] → 3s2.3p5.(2P*<3/2>).5d 2[7/2]* | Измеренная | NIST | |
| 403.8502 нм | 160 | Ca III | emission | 3s2.3p5.(2P*<3/2>).4d 2[1/2]* → 3s2.3p5.(2P*<3/2>).4f 2[5/2] | Измеренная | NIST | |
| 382.376 нм | 150 | Ca III | emission | 3s2.3p5.(2P*<3/2>).4d 2[7/2]* → 3s2.3p5.(2P*<1/2>).4f 2[7/2] | Измеренная | NIST | |
| 448.4948 нм | 150 | Ca III | emission | 3s2.3p5.(2P*<3/2>).4d 2[5/2]* → 3s2.3p5.(2P*<3/2>).4f 2[5/2] | Измеренная | NIST | |
| 470.8836 нм | 150 | Ca III | emission | 3s2.3p5.(2P*<3/2>).4d 2[5/2]* → 3s2.3p5.(2P*<3/2>).4f 2[5/2] | Измеренная | NIST | |
| 471.6287 нм | 130 | Ca III | emission | 3s2.3p5.(2P*<3/2>).4d 2[5/2]* → 3s2.3p5.(2P*<3/2>).4f 2[9/2] | Измеренная | NIST | |
| 606.9998 нм | 110 | Ca III | emission | 3s2.3p5.(2P*<3/2>).4d 2[7/2]* → 3s2.3p5.(2P*<3/2>).5p 2[5/2] | Измеренная | NIST | |
| 524.7373 нм | 100 | Ca III | emission | 3s2.3p5.(2P*<3/2>).5p 2[5/2] → 3s2.3p5.(2P*<3/2>).5d 2[7/2]* | Измеренная | NIST | |
| 393.0884 нм | 90 | Ca III | emission | 3s2.3p5.(2P*<3/2>).4d 2[5/2]* → 3s2.3p5.(2P*<1/2>).4f 2[5/2] | Измеренная | NIST | |
| 485.9165 нм | 90 | Ca III | emission | 3s2.3p5.(2P*<3/2>).5p 2[5/2] → 3s2.3p5.(2P*<3/2>).6s 2[3/2]* | Измеренная | NIST | |
| 500.8939 нм | 90 | Ca III | emission | 3s2.3p5.(2P*<3/2>).5p 2[1/2] → 3s2.3p5.(2P*<3/2>).5d 2[1/2]* | Измеренная | NIST | |
| 532.1287 нм | 90 | Ca III | emission | 3s2.3p5.(2P*<3/2>).5p 2[3/2] → 3s2.3p5.(2P*<3/2>).5d 2[5/2]* | Измеренная | NIST | |
| 434.0345 нм | 80 | Ca III | emission | 3s2.3p5.(2P*<3/2>).4f 2[7/2] → 3s2.3p5.(2P*<3/2>).5g 2[7/2]* | Измеренная | NIST | |
| 441.3732 нм | 80 | Ca III | emission | 3s2.3p5.(2P*<1/2>).4d 2[5/2]* → 3s2.3p5.(2P*<1/2>).4f 2[5/2] | Измеренная | NIST | |
| 450.8788 нм | 80 | Ca III | emission | 3s2.3p5.(2P*<1/2>).4d 2[3/2]* → 3s2.3p5.(2P*<1/2>).4f 2[7/2] | Измеренная | NIST | |
| 463.2855 нм | 80 | Ca III | emission | 3s2.3p5.(2P*<1/2>).5p 2[3/2] → 3s2.3p5.(2P*<1/2>).5d 2[3/2]* | Измеренная | NIST | |
| 501.9971 нм | 80 | Ca II | emission | 3p6.5p 2P* → 3p6.6d 2D | Измеренная | NIST | |
| 505.0089 нм | 80 | Ca III | emission | 3s2.3p5.(2P*<3/2>).4d 2[3/2]* → 3s2.3p5.(2P*<3/2>).4f 2[5/2] | Измеренная | NIST | |
| 557.0601 нм | 80 | Ca III | emission | 3s2.3p5.(2P*<3/2>).4d 2[3/2]* → 3s2.3p5.(2P*<3/2>).5p 2[3/2] | Измеренная | NIST |
Расширенные данные о свойствах
Ковалентные радиусы (расширенные данные)
- Ковалентный радиус (по Пююккё)
- 171 pm
- Ковалентный радиус (по Пююккё, двойная связь)
- 147 pm
- Ковалентный радиус (по Пююккё, тройная связь)
- 133 pm
- Ковалентный радиус (по Брэггу)
- 170 pm
Ван-дер-ваальсовы радиусы
- Truhlar
- 231 pm
- Batsanov
- 240 pm
- Alvarez
- 262 pm
- UFF
- 339,9 pm
- MM3
- 281 pm
Атомные и металлические радиусы
- Атомный радиус (по Раму)
- 270 pm
- Металлический радиус (КЧ 12)
- 197 pm
Шкалы нумерации
- Mendeleev
- 7
- Pettifor
- 16
- Glawe
- 16
Шкалы электроотрицательности
- Ghosh
- 0
- Miedema
- 3
- Gunnarsson–Lundqvist
- 3
- Robles–Bartolotti
- 2
Поляризуемость и дисперсия
- Дипольная поляризуемость
- 160,8 a.u.
- Дипольная поляризуемость (неопределённость)
- 4 a.u.
- C₆
- 2163 Ha·Bohr6
- C₆ (Gould–Bučko)
- 2230 Ha·Bohr6
Параметры Мидемы
- Молярный объём по Мидеме
- 26,2 cm3/mol
- Электронная плотность по Мидеме
- 1
Риски поставок и экономика
- Концентрация производства
- 65
- Относительный риск поставок
- 6
- Политическая стабильность (ведущий производитель)
- 24
Фазовые переходы и аллотропные модификации
| Температура плавления | 1115,15 K |
| Температура кипения | 1757,15 K |
Категории степеней окисления
Расширенные справочные данные
Константы экранирования (6)
| n | Орбиталь | σ |
|---|---|---|
| 1 | s | 0,527 |
| 2 | p | 3,9586 |
| 2 | s | 6,2236 |
| 3 | p | 11,3417 |
| 3 | s | 10,3985 |
| 4 | s | 15,602 |
Подробные данные о кристаллических радиусах (6)
| Заряд | CN | Спин | rcrystal (pm) | Происхождение |
|---|---|---|---|---|
| 2 | VI | 114 | ||
| 2 | VII | 120 | ||
| 2 | VIII | 126 | ||
| 2 | IX | 132 | ||
| 2 | X | 137 | calculated, | |
| 2 | XII | 148 | calculated, |
Типы распада изотопов (50)
| Изотоп | Режим | Интенсивность |
|---|---|---|
| 33 | p | — |
| 34 | 2p | — |
| 35 | B+ | 100% |
| 35 | B+p | 95,8% |
| 35 | 2p | 4,2% |
| 36 | B+ | 100% |
| 36 | B+p | 51,2% |
| 37 | B+ | 100% |
| 37 | B+p | 76,8% |
| 38 | B+ | 100% |
Факторы рассеяния рентгеновского излучения (504)
| Энергия (eV) | f₁ | f₂ |
|---|---|---|
| 10 | — | 0,0428 |
| 10,1617 | — | 0,04527 |
| 10,3261 | — | 0,04788 |
| 10,4931 | — | 0,05063 |
| 10,6628 | — | 0,05355 |
| 10,8353 | — | 0,05663 |
| 11,0106 | — | 0,05989 |
| 11,1886 | — | 0,06334 |
| 11,3696 | — | 0,06634 |
| 11,5535 | — | 0,06922 |
Дополнительные данные
Оценочная распространённость в земной коре
The estimated element abundance in the earth's crust.
Оценочная распространённость в земной коре
4.15×104 milligrams per kilogram
Источники (1)
Оценочная распространённость в океане
The estimated element abundance in the earth's oceans.
Оценочная распространённость в океане
4.12×102 milligrams per liter
Источники (1)
Источники
Sources of this element.
Calcium, a metallic element, is fifth in abundance in the earth's crust, of which it forms more than 3%. It is an essential constituent of leaves, bones, teeth, and shells. Never found in nature uncombined, it occurs abundantly as limestone, gypsum, and fluorite. Apatite is the fluorophosphate or chlorophosphate of calcium.
Источники (1)
- [6] Calcium https://periodic.lanl.gov/20.shtml
Источники
(9)
Data deposited in or computed by PubChem
The half-life and atomic mass data was provided by the Atomic Mass Data Center at the International Atomic Energy Agency.
Element data are cited from the Atomic weights of the elements (an IUPAC Technical Report). The IUPAC periodic table of elements can be found at https://iupac.org/what-we-do/periodic-table-of-elements/. Additional information can be found within IUPAC publication doi:10.1515/pac-2015-0703 Copyright © 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry.
The information are cited from Pure Appl. Chem. 2018; 90(12): 1833-2092, https://doi.org/10.1515/pac-2015-0703.
Thomas Jefferson National Accelerator Facility (Jefferson Lab) is one of 17 national laboratories funded by the U.S. Department of Energy. The lab's primary mission is to conduct basic research of the atom's nucleus using the lab's unique particle accelerator, known as the Continuous Electron Beam Accelerator Facility (CEBAF). For more information visit https://www.jlab.org/
The periodic table at the LANL (Los Alamos National Laboratory) contains basic element information together with the history, source, properties, use, handling and more. The provenance data may be found from the link under the source name.
The periodic table contains NIST's critically-evaluated data on atomic properties of the elements. The provenance data that include data for atomic spectroscopy, X-ray and gamma ray, radiation dosimetry, nuclear physics, and condensed matter physics may be found from the link under the source name. Ref: https://www.nist.gov/pml/atomic-spectra-database
This section provides all form of data related to element Calcium.
The element property data was retrieved from publications.

