Wszystko o chemii wapnia. Wapń (Ca, wapń). Cyklony popiołów łupkowych

Wapń

WAPŃ-I; M.[z łac. wapń (wapń) - wapno] Pierwiastek chemiczny (Ca), srebrzysty metal biały, który jest częścią wapienia, marmuru itp.

◁ Wapń, och, och. Sole K.

wapń

(łac. wapń), pierwiastek chemiczny II grupy układu okresowego, należy do metali ziem alkalicznych. Imię z łac. calx, dopełniacz calcis - wapno. Metal srebrzystobiały o gęstości 1,54 g/cm 3, T pl 842°C. W zwykłych temperaturach łatwo utlenia się na powietrzu. Pod względem rozpowszechnienia w skorupie ziemskiej zajmuje 5. miejsce (minerały kalcyt, gips, fluoryt itp.). Jako aktywny środek redukujący służy do otrzymywania U, Th, V, Cr, Zn, Be i innych metali z ich związków, do odtleniania stali, brązów itp. Wchodzi w skład materiałów przeciwciernych. Związki wapnia stosuje się w budownictwie (wapno, cement), preparaty wapnia stosuje się w medycynie.

WAPŃ

WAPŃ (łac. Wapń), Ca (czytaj „wapń”), pierwiastek chemiczny o liczbie atomowej 20, znajduje się w czwartym okresie w grupie IIA okresowego układu pierwiastków Mendelejewa; masa atomowa 40,08. Należy do pierwiastków ziem alkalicznych (cm. METALE ZIEM ALKALICZNYCH).
Naturalny wapń składa się z mieszaniny nuklidów (cm. NUKLIDE) o liczbach masowych 40 (w mieszaninie o masie 96,94%), 44 (2,09%), 42 (0,667%), 48 (0,187%), 43 (0,135%) i 46 (0,003%). Konfiguracja zewnętrznej warstwy elektronowej 4 S 2 . W prawie wszystkich związkach stopień utlenienia wapnia wynosi +2 (wartościowość II).
Promień obojętnego atomu wapnia wynosi 0,1974 nm, promień jonu Ca 2+ wynosi od 0,114 nm (dla numeru koordynacyjnego 6) do 0,148 nm (dla numeru koordynacyjnego 12). Energie sekwencyjnej jonizacji obojętnego atomu wapnia wynoszą odpowiednio 6,133, 11,872, 50,91, 67,27 i 84,5 eV. Według skali Paulinga elektroujemność wapnia wynosi około 1,0. W dowolna forma wapń jest srebrzystobiałym metalem.
Historia odkryć
Związki wapnia występują wszędzie w przyrodzie, dlatego ludzkość zna je od czasów starożytnych. Wapno od dawna jest stosowane w budownictwie (cm. LIMONKA)(wapno palone i gaszone), które od dawna uważane jest za prostą substancję, „ziemię”. Jednak w 1808 roku angielski naukowiec G. Davy (cm. DAVY Humphrey) udało się uzyskać nowy metal z wapna. W tym celu Davy poddał elektrolizie mieszaninę lekko zwilżonego wapna gaszonego z tlenkiem rtęci i z amalgamatu powstałego na katodzie rtęciowej wyizolował nowy metal, który nazwał wapniem (od łacińskiego wapna, rodzaju calcis – wapno). W Rosji przez pewien czas metal ten nazywano „wapnowaniem”.
Będąc w naturze
Wapń jest jednym z najpowszechniej występujących pierwiastków na Ziemi. Stanowi 3,38% masy skorupy ziemskiej (5. miejsce pod względem liczebności po tlenie, krzemie, aluminium i żelazie). Ze względu na dużą aktywność chemiczną wapń nie występuje w przyrodzie w postaci wolnej. Większość wapnia występuje w krzemianach (cm. KRZEMIANY) i glinokrzemiany (cm. KRZEMIANY GLINU) różny skały(granity (cm. GRANIT), gnejsy (cm. GNEJS) i tak dalej.). Jak skały osadowe związki wapnia reprezentowane są przez kredę i wapienie, składające się głównie z minerału kalcytu (cm. KALCYT)(CaCO3). Krystaliczna forma kalcytu – marmur – występuje znacznie rzadziej w przyrodzie.
Minerały wapniowe, takie jak wapień, są dość powszechne (cm. WAPIEŃ) CaCO3, anhydryt (cm. ANHYDRYT) CaSO4 i gips (cm. GIPS) CaSO4 · 2H 2 O, fluoryt (cm. FLUORYT) CaF2, apatyty (cm. APATYT) Ca 5 (PO 4) 3 (F, Cl, OH), dolomit (cm. DOLOMIT) MgCO 3 · CaCO 3 . Obecność soli wapnia i magnezu w wodzie naturalnej decyduje o jej twardości (cm. TWARDOŚĆ WODY). Znaczna ilość wapnia występuje w organizmach żywych. Zatem hydroksyapatyt Ca 5 (PO 4) 3 (OH), lub w innym wpisie 3Ca 3 (PO 4) 2 ·Ca(OH) 2, jest podstawą tkanki kostnej kręgowców, w tym człowieka; Muszle i skorupy wielu bezkręgowców, skorupki jaj itp. Są wykonane z węglanu wapnia CaCO 3.
Paragon
Wapń metaliczny otrzymuje się poprzez elektrolizę stopu składającego się z CaCl 2 (75-80%) i KCl lub z CaCl 2 i CaF 2, a także redukcję aluminotermiczną CaO w temperaturze 1170-1200 °C:
4CaO + 2Al = CaAl 2 O 4 + 3 Ca.
Fizyczne i Właściwości chemiczne
Wapń metaliczny występuje w dwóch postaciach modyfikacje alotropowe(patrz Alotropia (cm. ALOTROPIA)). Do 443°C a-Ca z sześcienną siatką skupioną na powierzchni (parametr a = 0,558 nm) jest stabilna; b-Ca z sześcienną siatką skupioną na ciele typu a-Fe (parametr a = 0,448 nm) jest bardziej stabilny. Temperatura topnienia wapnia wynosi 839°C, temperatura wrzenia 1484°C, gęstość 1,55 g/cm3.
Aktywność chemiczna wapnia jest wysoka, ale niższa niż wszystkich innych metali ziem alkalicznych. Łatwo reaguje z tlenem, dwutlenkiem węgla i wilgocią zawartą w powietrzu, dlatego powierzchnia wapnia metalicznego jest zwykle matowoszara, dlatego w laboratorium wapń zazwyczaj, podobnie jak inne metale ziem alkalicznych, jest przechowywany w szczelnie zamkniętym słoju pod warstwą nafty.
W szeregu standardowych potencjałów wapń znajduje się na lewo od wodoru. Standardowy potencjał elektrody pary Ca 2+ /Ca 0 wynosi –2,84 V, dzięki czemu wapń aktywnie reaguje z wodą:
Ca + 2H 2 O = Ca(OH) 2 + H 2.
Wapń reaguje z aktywnymi niemetalami (tlenem, chlorem, bromem) w normalnych warunkach:
2Ca + O2 = 2CaO; Ca + Br2 = CaBr2.
Po podgrzaniu w powietrzu lub tlenie wapń zapala się. Wapń reaguje po podgrzaniu z mniej aktywnymi niemetalami (wodorem, borem, węglem, krzemem, azotem, fosforem i innymi), na przykład:
Ca + H 2 = CaH 2 (wodorek wapnia),
Ca + 6B = CaB 6 (borek wapnia),
3Ca + N 2 = Ca 3 N 2 (azotek wapnia)
Ca + 2C = CaC 2 (węglik wapnia)
Znane są również 3Ca + 2P = Ca 3 P 2 (fosforek wapnia), fosforki wapnia o kompozycjach CaP i CaP 5;
2Ca + Si = Ca 2 Si (krzemian wapnia); znane są również krzemki wapnia o kompozycjach CaSi, Ca 3 Si 4 i CaSi 2.
Występowaniu powyższych reakcji z reguły towarzyszy wydzielanie dużej ilości ciepła (tj. Reakcje te są egzotermiczne). We wszystkich związkach z niemetalami stopień utlenienia wapnia wynosi +2. Większość związków wapnia z niemetalami łatwo ulega rozkładowi w wodzie, na przykład:
CaH2 + 2H2O = Ca(OH)2 + 2H2,
Ca 3 N 2 + 3H 2 O = 3Ca(OH) 2 + 2NH 3.
Tlenek wapnia jest zazwyczaj zasadowy. W laboratorium i technologii otrzymywany jest poprzez termiczny rozkład węglanów:
CaCO3 = CaO + CO2.
Techniczny tlenek wapnia CaO nazywany jest wapnem palonym.
Reaguje z wodą tworząc Ca(OH) 2 i wydzielając dużą ilość ciepła:
CaO + H 2 O = Ca(OH) 2.
Otrzymany w ten sposób Ca(OH)2 nazywany jest zwykle wapnem gaszonym lub mlekiem wapiennym (cm. MLEKO LIMENOWE) wynika to z faktu, że rozpuszczalność wodorotlenku wapnia w wodzie jest niska (0,02 mol/l w temperaturze 20°C), a po dodaniu do wody tworzy się biała zawiesina.
Podczas interakcji z tlenkami kwasowymi CaO tworzy sole, na przykład:
CaO + CO2 = CaCO3; CaO + SO 3 = CaSO 4.
Jon Ca 2+ jest bezbarwny. Po dodaniu soli wapnia do płomienia płomień staje się ceglasty.
Sole wapnia, takie jak chlorek CaCl2, bromek CaBr2, jodek CaI2 i azotan Ca(NO3)2 są dobrze rozpuszczalne w wodzie. Nierozpuszczalne w wodzie są fluorek CaF 2, węglan CaCO 3, siarczan CaSO 4, średni ortofosforan Ca 3 (PO 4) 2, szczawian CaC 2 O 4 i kilka innych.
Ważne jest, aby w odróżnieniu od przeciętnego węglanu wapnia CaCO 3, kwaśny węglan wapnia (wodorowęglan) Ca(HCO 3) 2 był rozpuszczalny w wodzie. W naturze prowadzi to do następujące procesy. Kiedy zimny deszcz lub woda rzeczna nasycona dwutlenkiem węgla przenika pod ziemię i opada na wapień, obserwuje się ich rozpuszczenie:
CaCO 3 + CO 2 + H 2 O = Ca(HCO 3) 2.
W tych samych miejscach, gdzie woda nasycona wodorowęglanem wapnia wypływa na powierzchnię ziemi i nagrzewa się promienie słoneczne, zachodzi reakcja odwrotna:
Ca(HCO 3) 2 = CaCO 3 + CO 2 + H 2 O.
W ten sposób w przyrodzie przenoszone są duże masy substancji. W rezultacie pod ziemią mogą tworzyć się ogromne dziury (patrz Kras (cm. KARST (zjawisko naturalne))), a w jaskiniach tworzą się piękne kamienne „sople” – stalaktyty (cm. STALAKTYTY (formacje mineralne)) i stalagmity (cm. STALAGMITY).
Obecność rozpuszczonego wodorowęglanu wapnia w wodzie w dużej mierze decyduje o chwilowej twardości wody. (cm. TWARDOŚĆ WODY). Nazywa się to tymczasowym, ponieważ gdy woda wrze, wodorowęglan rozkłada się i wytrąca się CaCO 3. Zjawisko to prowadzi na przykład do tego, że z biegiem czasu w czajniku tworzy się kamień.
Zastosowanie wapnia i jego związków
Wapń metaliczny służy do metalotermicznej produkcji uranu (cm. URAN (pierwiastek chemiczny)), tor (cm. TOR), tytan (cm. TYTAN (pierwiastek chemiczny)), cyrkon (cm. CYRKON), cez (cm. CEZ) i rubid (cm. RUBID).
Naturalne związki wapnia znajdują szerokie zastosowanie w produkcji spoiw (cementu (cm. CEMENT), gips (cm. GIPS), wapno itp.). Działanie wiążące wapna gaszonego polega na tym, że z biegiem czasu wodorotlenek wapnia reaguje z dwutlenkiem węgla znajdującym się w powietrzu. W wyniku zachodzącej reakcji powstają igłowe kryształy kalcytu CaCO3, które wrastają w pobliskie kamienie, cegły i inne materiały budowlane i niejako spajają je w jedną całość. Krystaliczny węglan wapnia - Marmur - Drobny materiał wykończeniowy. Do wybielania używa się kredy. Do produkcji żeliwa zużywa się duże ilości wapienia, ponieważ umożliwiają one przekształcenie ogniotrwałych zanieczyszczeń rudy żelaza (na przykład kwarcu SiO 2) w żużle o stosunkowo niskiej temperaturze topnienia.
Jak środek dezynfekujący Wybielacz jest bardzo skuteczny (cm. PROSZEK WYBIELAJĄCY)- „wybielacz” Ca(OCl)Cl – mieszany chlorek i podchloryn wapnia (cm. PODCHLORYN WAPNIA), o wysokiej zdolności utleniającej.
Szerokie zastosowanie ma także siarczan wapnia, występujący zarówno w postaci bezwodnego związku, jak i w postaci krystalicznych hydratów – tzw. „półwodnego” siarczanu – alabastru (cm. ALEVIZ FRYAZIN (Mediolan)) CaSO 4 · 0,5H 2 O i dwuwodny siarczan - gips CaSO 4 · 2H 2 O. Gips jest szeroko stosowany w budownictwie, rzeźbie, do produkcji sztukaterii i różnych wyrobów artystycznych. Gips jest również stosowany w medycynie do mocowania kości podczas złamań.
Do zwalczania oblodzenia stosuje się chlorek wapnia CaCl 2 wraz z solą kuchenną nawierzchnie drogowe. Fluorek wapnia CaF 2 jest doskonałym materiałem optycznym.
Wapń w organizmie
Wapń jest pierwiastkiem biogennym (cm. ELEMENTY BIOGENICZNE), stale obecny w tkankach roślin i zwierząt. Ważny komponent metabolizm mineralny zwierząt i ludzi oraz odżywianie mineralne roślin, wapń pełni w organizmie różnorodne funkcje. Składa się z apatytu (cm. APATYT) podobnie jak siarczany i węglany, wapń stanowi mineralny składnik tkanki kostnej. Ciało człowieka ważącego 70 kg zawiera około 1 kg wapnia. Wapń uczestniczy w funkcjonowaniu kanałów jonowych (cm. KANAŁY JONOWE) transport substancji przez błony biologiczne w przekazywaniu impulsów nerwowych (cm. IMPULS NERWOWY), w procesach krzepnięcia krwi (cm. KRZEPNIĘCIE KRWI) i nawożenie. Kalcyferole regulują metabolizm wapnia w organizmie (cm. KALCYFEROLE)(witamina D). Brak lub nadmiar wapnia prowadzi do różnych chorób - krzywicy (cm. KRZYWICA), kalcynoza (cm. WALCYNOZA) itp. Dlatego żywność ludzka musi zawierać związki wapnia w wymaganych ilościach (800-1500 mg wapnia dziennie). Wysoka zawartość wapnia występuje w produktach mlecznych (takich jak twarożek, ser, mleko), niektórych warzywach i innych produktach spożywczych. Preparaty wapniowe mają szerokie zastosowanie w medycynie.

słownik encyklopedyczny . 2009 .

Synonimy:

Zobacz, co oznacza „wapń” w innych słownikach:

- (Ca) żółty, błyszczący i lepki metal. Środek ciężkości 1.6. Słownik obcojęzyczne słowa, zawarte w języku rosyjskim. Pavlenkov F., 1907. WAPŃ (nowy łaciński wapń, od łacińskiego wapna wapiennego). Metal w kolorze srebrnym. Słownik słów obcych,... ... Słownik obcych słów języka rosyjskiego

WAPŃ- WAPŃ, Wapń, chemiczny. element, symbol Ca, błyszczący, srebrzystobiały, krystaliczny metal. pękanie, należące do grupy metali ziem alkalicznych. Ud. waga 1,53; Na. V. 40,07; temperatura topnienia 808°. Sa jest jednym z bardzo... Wielka encyklopedia medyczna

- (Wapń), Ca, pierwiastek chemiczny II grupy układu okresowego, liczba atomowa 20, masa atomowa 40,08; odnosi się do metali ziem alkalicznych; temperatura topnienia 842shC. Zawarty w tkance kostnej kręgowców, skorupach mięczaków i skorupkach jaj. Wapń... ... Nowoczesna encyklopedia

Metal jest srebrzystobiały, lepki, kowalny i szybko utlenia się na powietrzu. Szybkość topnienia pa 800-810°. Występuje w naturze w postaci różnych soli, które tworzą złoża kredy, wapienia, marmuru, fosforytów, apatytu, gipsu itp. doro... ... Techniczny słownik kolejowy

- (łac. Wapń) Ca, pierwiastek chemiczny II grupy układu okresowego, liczba atomowa 20, masa atomowa 40,078, należy do metali ziem alkalicznych. Nazwa od łacińskiego calx, dopełniacz calcis lime. Srebrzystobiały metal,... ... Wielki słownik encyklopedyczny

- (symbol Ca), szeroko rozpowszechniony srebrzystobiały metal z grupy ZIEMI ALKALICZNYCH, wyizolowany po raz pierwszy w 1808 roku. Występuje w wielu skałach i minerałach, zwłaszcza w wapieniu i gipsie, a także w kościach. W organizmie wspomaga... Naukowy i techniczny słownik encyklopedyczny

Ca (od łac. Calx, rodzaj calcis lime *a. wapń; n. Kalzium; f. wapń; i. calcio), chemiczny. pierwiastek okresowy grupy II. System Mendelejewa, at.sci. 20, o godz. m. 40.08. Składa się z sześciu stabilnych izotopów: 40Ca (96,97%), 42Ca (0,64%),… … Encyklopedia geologiczna

WAPŃ, wapń i wiele innych. bez męża (z łac. wapno wapniowe) (chemiczne). Pierwiastek chemiczny to srebrzystobiały metal występujący w wapnie. Słownik objaśniający Uszakowa. D.N. Uszakow. 1935 1940... Słownik wyjaśniający Uszakowa

WAPŃ, ja, mąż. Pierwiastek chemiczny, miękki srebrzystobiały metal. | przym. wapń, och, och. Sole wapnia. Słownik objaśniający Ożegowa. SI. Ozhegov, N.Yu. Szwedowa. 1949 1992… Słownik wyjaśniający Ożegowa

Mąż. metal, który się składa podstawa chemiczna Limonka Wypal coś, przepal metal, sól lub kamień. Zwapnienie kobiet Ta akcja pali się, przegrzewa. Słownik wyjaśniający Dahla. W I. Dahla. 1863 1866… Słownik wyjaśniający Dahla

Wapń występuje w przyrodzie w postaci bardzo powszechnej różne połączenia. W skorupie ziemskiej zajmuje piąte miejsce z udziałem 3,25% i najczęściej występuje w postaci wapienia CaCO3, dolomitu CaCO3*MgCO3, gipsu CaSO4*2H2O, fosforytu Ca3(PO4)2 i fluorytu CaF2, nie licząc znaczącego udział wapnia w składzie skał krzemianowych. Woda morska zawiera średnio 0,04% (wagowo) wapnia

Właściwości fizyczne i chemiczne wapnia

Wapń należy do podgrupy metali ziem alkalicznych grupy II układu okresowego pierwiastków; numer seryjny 20, masa atomowa 40,08, wartościowość 2, objętość atomowa 25,9. Izotopy wapnia: 40 (97%), 42 (0,64%), 43 (0,15%), 44 (2,06%), 46 (0,003%), 48 (0,185%). Struktura elektronowa atomu wapnia: 1s2, 2s2p6, 3s2p6, 4s2. Promień atomowy wynosi 1,97 A, promień jonu wynosi 1,06 A. Do 300° kryształy wapnia mają kształt sześcianu ze środkowymi ścianami i wymiarem boku 5,53 A, powyżej 450° mają kształt sześciokątny. Ciężar właściwy wapnia wynosi 1,542, temperatura topnienia 851°, temperatura wrzenia 1487°, ciepło topnienia 2,23 kcal/mol, ciepło parowania 36,58 kcal/mol. Ciepło atomowe stałego wapnia Cр = 5,24 + 3,50*10В-3 T dla 298-673° K i Cp = 6,29+1,40*10В-3T dla 673-1124° K; dla ciekłego wapnia Cp = 7,63. Entropia stałego wapnia wynosi 9,95 ± 1, gazowego w temperaturze 25° 37,00 ± 0,01.
Elastyczność pary stałego wapnia badał Yu.A. Priselkov i A.N. Nesmeyanov, P. Douglas i D. Tomlin. Wartości prężności pary nasyconej wapnia podano w tabeli. 1.

Pod względem przewodności cieplnej wapń zbliża się do sodu i potasu, w temperaturach 20-100° współczynnik rozszerzalności liniowej wynosi 25 * 10v-6, w 20° oporność elektryczna wynosi 3,43 μ omów/cm3, od 0 do 100° współczynnik temperaturowy oporu elektrycznego wynosi 0,0036. Równoważnik elektrochemiczny 0,74745 g/a*h. Wytrzymałość na rozciąganie wapnia 4,4 kg/mm2, twardość Brinella 13, wydłużenie 53%, skurcz względny 62%.
Wapń ma srebrzystobiałą barwę i błyszczy po rozbiciu. Na powietrzu metal pokrywa się cienką niebieskawo-szarą warstwą azotku, tlenku i częściowo nadtlenku wapnia. Wapń jest elastyczny i plastyczny; można go dalej przetwarzać tokarka, wiercić, ciąć, piłować, prasować, rysować itp. Im czystszy metal, tym większa jego plastyczność.
W szeregu napięciowym wapń należy do metali najbardziej elektroujemnych, co wyjaśnia jego wysoką aktywność chemiczną. W temperaturze pokojowej wapń nie reaguje z suchym powietrzem, w temperaturze 300° i wyższej intensywnie się utlenia, a przy silnym ogrzewaniu pali się jasnym pomarańczowo-czerwonawym płomieniem. W wilgotnym powietrzu wapń stopniowo utlenia się, zamieniając się w wodorotlenek; Z zimna woda reaguje stosunkowo wolno, ale od gorąca woda energicznie wypiera wodór, tworząc wodorotlenek.
Azot reaguje z wapniem zauważalnie w temperaturze 300° i bardzo intensywnie w temperaturze 900°, tworząc azotek Ca3N2. Z wodorem w temperaturze 400°C wapń tworzy wodorek CaH2. Wapń nie wiąże się z suchymi halogenami, z wyjątkiem fluoru, w temperaturze pokojowej; intensywne tworzenie halogenków następuje w temperaturze 400° i wyższej.
Silne kwasy siarkowy (65-60° Be) i azotowy mają słaby wpływ na czysty wapń. Wśród wodnych roztworów kwasów mineralnych bardzo silny jest kwas solny, mocny jest kwas azotowy, a kwas siarkowy jest słaby. W stężonych roztworach NaOH i roztworach sody wapń prawie nie ulega zniszczeniu.

Aplikacja

Wapń znajduje coraz szersze zastosowanie w różnych gałęziach przemysłu. Ostatnio zyskał duże znaczenie jako środek redukujący przy wytwarzaniu wielu metali. Czysty uran metaliczny otrzymuje się przez redukcję fluorku uranu metalicznym wapniem. Wapń lub jego wodorki można stosować do redukcji tlenków tytanu, a także tlenków cyrkonu, toru, tantalu, niobu i innych metali rzadkich. Wapń jest dobrym odtleniaczem i odgazowywaczem przy produkcji miedzi, niklu, stopów chromowo-niklowych, stali specjalnych, brązów niklowych i cynowych, usuwa siarkę, fosfor i węgiel z metali i stopów.
Wapń tworzy z bizmutem związki ogniotrwałe, dlatego służy do oczyszczania ołowiu z bizmutu.
Wapń dodaje się do różnych stopów lekkich. Pomaga poprawić powierzchnię wlewka, drobnoziarnisty rozmiar i zmniejszyć utlenianie. Powszechnie stosowane są stopy łożyskowe zawierające wapń. Do produkcji powłok kabli można stosować stopy ołowiu (0,04% Ca).
Wapń stosowany jest do odwadniania alkoholi i rozpuszczalników do odsiarczania produktów naftowych. Do produkcji wysokiej jakości betonu porowatego stosuje się stopy wapnia z cynkiem lub z cynkiem i magnezem (70% Ca). Wapń wchodzi w skład stopów przeciwciernych (babit ołowiowo-wapniowy).
Ze względu na zdolność wiązania tlenu i azotu, wapń lub stopy wapnia z sodem i innymi metalami stosuje się do oczyszczania gazów szlachetnych oraz jako getter w próżniowych urządzeniach radiowych. Wapń wykorzystywany jest również do produkcji wodorku, który jest źródłem wodoru w warunki terenowe. Wraz z węglem wapń tworzy węglik wapnia CaC2, stosowany w duże ilości do produkcji acetylenu C2H2.

Historia rozwoju

Dewi po raz pierwszy uzyskał wapń w postaci amalgamatu w 1808 roku, stosując elektrolizę mokrego wapna za pomocą katody rtęciowej. W 1852 roku Bunsen otrzymał amalgamat o dużej zawartości wapnia w drodze elektrolizy roztworu chlorku wapnia w kwasie solnym. W 1855 roku Bunsen i Matthiessen uzyskali czysty wapń poprzez elektrolizę CaCl2, a Moissan poprzez elektrolizę CaF2. W 1893 roku Borchers znacznie ulepszył elektrolizę chlorku wapnia, stosując chłodzenie katodowe; Arndt w 1902 roku otrzymał w drodze elektrolizy metal zawierający 91,3% Ca. Ruff i Plata zastosowali mieszaninę CaCl2 i CaF2 w celu obniżenia temperatury elektrolizy; Borchers i Stockham uzyskali gąbkę o temperaturze poniżej temperatury topnienia wapnia.
Problem elektrolitycznego wytwarzania wapnia rozwiązali Rathenau i Suter, proponując metodę elektrolizy z katodą dotykową, która wkrótce stała się przemysłowa. Było wiele propozycji i prób wytwarzania stopów wapnia metodą elektrolizy, zwłaszcza na ciekłej katodzie. Według F.O. Banzela stopy wapnia można otrzymać przez elektrolizę CaF2 z dodatkiem soli lub fluorotlenków innych metali. Poulene i Melan przygotowali stop Ca-Al na katodzie z ciekłego aluminium; Kügelgen i Seward uzyskali stop Ca-Zn na katodzie cynkowej. Wytwarzaniem stopów Ca-Zn zajęli się w 1913 roku W. Moldenhauer i J. Andersen, którzy również przygotowali stopy Pb-Ca na katodzie ołowiowej. Koba, Simkins i Gire zastosowali elektrolizer z katodą ołowiową 2000 A i uzyskali stop zawierający 2% Ca przy wydajności prądowej 20%. I. Tselikov i V. Wasinger dodali NaCl do elektrolitu, aby otrzymać stop z sodem; R.R. Syromiatnikow wymieszał stop i osiągnął wydajność prądową 40–68%. Stopy wapnia z ołowiem, cynkiem i miedzią produkowane są na skalę przemysłową metodą elektrolizy
Dużym zainteresowaniem cieszy się termiczna metoda otrzymywania wapnia. Aluminotermiczną redukcję tlenków odkrył w 1865 roku H.H. Beketow. W 1877 roku Malet odkrył oddziaływanie mieszaniny tlenków wapnia, baru i strontu z aluminium po podgrzaniu.Winkler próbował zredukować te tlenki za pomocą magnezu; Biltz i Wagner, redukując tlenek wapnia glinem w próżni, uzyskali niską wydajność metalu, lepsze wyniki osiągnął Gunz w 1929 roku. sztuczna inteligencja Voinitsky w 1938 roku zredukował tlenek wapnia w laboratorium za pomocą stopów aluminium i krzemu. Metodę opatentowano w 1938 roku. Pod koniec II wojny światowej metoda termiczna znalazła zastosowanie przemysłowe.
W 1859 roku Caron zaproponował metodę wytwarzania stopów sodu z metalami ziem alkalicznych poprzez działanie metalicznego sodu na ich chlorki. Metodą tą otrzymuje się wapń (i barynę) w stopie z ołowiem.Przed II wojną światową przemysłową produkcję wapnia metodą elektrolizy prowadzono w Niemczech i frakcji. W Bieterfeld (Niemcy) w latach 1934-1939 produkowano 5-10 ton wapnia rocznie.Zapotrzebowanie USA na wapń pokrywane było importem, który w latach 1920-1940 wynosił 10-25 g rocznie. Od 1940 r., kiedy zaprzestano importu z Francji, Stany Zjednoczone zaczęły samodzielnie wytwarzać wapń w znacznych ilościach metodą elektrolizy; pod koniec wojny zaczęto pozyskiwać wapń metodą próżniowo-termiczną; według S. Loomisa jego produkcja sięgała 4,5 tony dziennie. Według Minerale Yarbook, Dominium Magnesium w Kanadzie produkuje wapń rocznie:

Informacje na temat skali uwalniania wapnia powyżej ostatnie lata brakuje.

22.07.2019

Konstrukcje aluminiowe są niezawodne w użyciu i mogą służyć przez dziesięciolecia. Aby jednak zapewnić tak długą żywotność...

22.07.2019

Wielu właścicieli pojazdów używanych myśli o sprzedaży swojego samochodu na złom. Przestarzałe modele Żiguli, Wołgi i Moskwicza nie są...

20.07.2019

Indyjska korporacja National Aluminium Company zaprezentowała w pierwszych dniach lipca br. swój projekt inwestycji kapitałowej na najbliższą przyszłość. Ona idzie...

20.07.2019

Nie jest tajemnicą, że produkty kablowe są zaprojektowane na określony okres użytkowania i przechowywania. Po jego zakończeniu należy...

20.07.2019

Przy wyborze i zakupie mogą pojawić się pewne trudności bramy przesuwne. Istnieje wiele odmian takich produktów. Różnią się od siebie konstrukcją...

20.07.2019

Pomniki granitowe są potężne i monumentalne, jednak jak wszystkie inne produkty wymagają starannej i regularnej pielęgnacji. Pielęgnacja granitu jest dość łatwa...

Wapń- pierwiastek 4. okresu i grupy PA układu okresowego, numer seryjny 20. Wzór elektronowy atomu [ 18 Ar]4s 2, stopnie utlenienia +2 i 0. Dotyczy metali ziem alkalicznych. Ma niską elektroujemność (1,04) i wykazuje właściwości metaliczne (zasadowe). Tworzy (jako kation) liczne sole i związki binarne. Wiele soli wapnia jest słabo rozpuszczalnych w wodzie. W naturze - szósty pod względem liczebności chemicznej pierwiastek (trzeci wśród metali) się znajduje związana forma. Pierwiastek niezbędny dla wszystkich organizmów.Niedobory wapnia w glebie kompensujemy stosując nawozy wapniowe (CaC0 3, CaO, cyjanamid wapnia CaCN 2 itp.). Wapń, kation wapnia i jego związki barwią płomień palnika gazowego na ciemnopomarańczowo ( wykrywanie jakościowe).

Wapń Ca

Metal srebrzystobiały, miękki, ciągliwy. W wilgotnym powietrzu blaknie i pokrywa się warstwą CaO i Ca(OH) 2. Bardzo reaktywny; zapala się po podgrzaniu na powietrzu, reaguje z wodorem, chlorem, siarką i grafitem:

Redukuje inne metale z ich tlenków (metoda ważna przemysłowo - wapńtermia):

Paragon wapń w przemysł:

Wapń służy do usuwania zanieczyszczeń niemetalicznych ze stopów metali, jako składnik stopów lekkich i przeciwciernych oraz do oddzielania metali rzadkich od ich tlenków.

Tlenek wapnia CaO

Zasadowy tlenek. Nazwa techniczna: wapno palone. Biały, bardzo higroskopijny. Ma strukturę jonową Ca 2+ O 2- . Materiał ogniotrwały, stabilny termicznie, lotny po zapaleniu. Pochłania wilgoć i dwutlenek węgla z powietrza. Reaguje energicznie z wodą (z dużą zawartością wody). egzo- efekt), tworzy silnie zasadowy roztwór (możliwy jest wytrącenie się wodorotlenku), proces zwany gaszeniem wapnem. Reaguje z kwasami, tlenkami metali i niemetali. Stosowany do syntezy innych związków wapnia, do produkcji Ca(OH) 2, CaC 2 i nawozy mineralne jako topnik w metalurgii, katalizator w syntezie organicznej, składnik materiałów wiążących w budownictwie.

Równania najważniejszych reakcji:

Paragon SaO w przemyśle— wypalanie wapienia (900–1200 °C):

CaCO3 = CaO + CO2

Wodorotlenek wapnia Ca(OH) 2

Zasadowy wodorotlenek. Nazwa techniczna to wapno gaszone. Biały, higroskopijny. Ma strukturę jonową: Ca 2+ (OH -) 2. Rozkłada się po umiarkowanym ogrzewaniu. Pochłania wilgoć i dwutlenek węgla z powietrza. Słabo rozpuszczalny w zimnej wodzie (powstaje roztwór zasadowy), a jeszcze słabiej rozpuszczalny we wrzącej wodzie. Klarowny roztwór (woda wapienna) szybko mętnieje w wyniku wytrącenia się osadu wodorotlenku (zawiesina nazywana jest mlekiem wapiennym). Jakościową reakcją na jon Ca 2+ jest przejście dwutlenku węgla przez wodę wapienną z pojawieniem się osadu CaCO 3 i jego przejściem do roztworu. Reaguje z kwasami i tlenkami kwasowymi, wchodzi w reakcje wymiany jonowej. Stosowany jest do produkcji szkła, wapna bielonego, wapiennych nawozów mineralnych, do sody kaustycznej i zmiękczania wody słodkiej, a także do przygotowania zapraw wapiennych – mieszanek ciastowatych (piasek + wapno gaszone + woda), które pełnią funkcję spoiwa. do kamienia i murarstwo, wykańczanie (tynkowanie) ścian i inne cele budowlane. Twardnienie („zestalanie”) takich roztworów następuje na skutek absorpcji dwutlenku węgla z powietrza.

Spośród wszystkich elementów układu okresowego można wyróżnić kilka, bez których nie tylko w organizmach żywych rozwijają się różne choroby, ale w ogóle niemożliwe jest normalne życie i rozwój. Jednym z nich jest wapń.

Co ciekawe, kiedy mówimy o tym metalu jako o prostej substancji, nie przynosi on żadnych korzyści dla ludzi, a nawet szkodzi. Jednak gdy tylko wspomnisz o jonach Ca 2+, natychmiast pojawia się wiele punktów charakteryzujących ich znaczenie.

Pozycja wapnia w układzie okresowym

Charakterystyka wapnia, jak każdego innego pierwiastka, rozpoczyna się od wskazania jego położenia w układzie okresowym. Przecież dzięki niemu można się wiele dowiedzieć o danym atomie:

ładunek jądrowy;
liczba elektronów i protonów, neutronów;
stopień utlenienia, najwyższy i najniższy;
konfiguracja elektroniczna i inne ważne rzeczy.

Pierwiastek, który rozważamy, znajduje się w czwartym głównym okresie drugiej grupy, głównej podgrupy, i ma numer seryjny 20. Również okresowy układ chemiczny pokazuje masę atomową wapnia - 40,08, co jest średnią wartością istniejące izotopy danego atomu.

Stopień utlenienia jest jeden, zawsze stały, równy +2. Formuła CaO. Łacińska nazwa pierwiastka to wapń, stąd symbol atomu Ca.

Charakterystyka wapnia jako substancji prostej

W normalnych warunkach pierwiastek ten jest metalem o srebrzystobiałym kolorze. Formuła wapniowa jako prosta substancja- Sa. Dzięki dużej aktywności chemicznej może tworzyć wiele związków należących do różnych klas.

W stanie stałym skupienia nie wchodzi w skład organizmu człowieka, dlatego ma znaczenie dla potrzeb przemysłowych i technicznych (głównie syntez chemicznych).

Jest to jeden z najpowszechniejszych metali w skorupie ziemskiej, którego zawartość wynosi około 1,5%. Należy do grupy ziem alkalicznych, ponieważ po rozpuszczeniu w wodzie tworzy zasady, ale w naturze występuje w postaci wielu minerałów i soli. Woda morska zawiera dużo wapnia (400 mg/l).

Komórka kryształowa

Charakterystykę wapnia tłumaczy się strukturą sieci krystalicznej, która może być dwojakiego rodzaju (ponieważ istnieje forma alfa i beta):

sześcienny twarzocentryczny;
objętościocentryczny.

Rodzaj wiązania w cząsteczce jest metaliczny; w miejscach sieci, jak w przypadku wszystkich metali, znajdują się jony atomowe.

Będąc w naturze

W naturze występuje kilka głównych substancji zawierających ten pierwiastek.

Woda morska.
Skały i minerały.
Organizmy żywe (muszle i muszle, tkanka kostna i tak dalej).
Wody gruntowe w skorupie ziemskiej.

Jako naturalne źródła wapnia można zidentyfikować następujące rodzaje skał i minerałów.

Dolomit to mieszanina węglanu wapnia i magnezu.
Fluoryt to fluorek wapnia.
Gips - CaSO 4 · 2H 2 O.
Kalcyt – kreda, wapień, marmur – węglan wapnia.
Alabaster - CaSO 4 · 0,5H 2 O.
Apetyt.

W sumie istnieje około 350 różnych minerałów i skał zawierających wapń.

Metody uzyskiwania

Przez długi czas nie można było wyizolować metalu w postaci wolnej, gdyż jego aktywność chemiczna jest wysoka i nie występuje w przyrodzie w czystej postaci. Dlatego aż do XIX wieku (1808) omawiany pierwiastek był kolejną zagadką układu okresowego.

Angielski chemik Humphry Davy zdołał zsyntetyzować wapń jako metal. To on jako pierwszy odkrył osobliwości interakcji stopów stałych minerałów i soli wstrząs elektryczny. Obecnie najbardziej odpowiednią metodą otrzymywania tego metalu jest elektroliza jego soli, takich jak:

mieszanina chlorków wapnia i potasu;
mieszanina fluoru i chlorku wapnia.

Możliwe jest również ekstrahowanie wapnia z jego tlenku za pomocą aluminotermii, metody powszechnie stosowanej w metalurgii.

Właściwości fizyczne

Charakterystykę wapnia według parametrów fizycznych można opisać w kilku punktach.

Stan skupienia jest stały w normalnych warunkach.
Temperatura topnienia - 842 0 C.
Metal jest miękki i można go ciąć nożem.
Kolor - srebrno-biały, błyszczący.
Ma dobre właściwości przewodzące i przewodzące ciepło.
Pod wpływem długotrwałego ogrzewania zamienia się w ciecz, a następnie w stan pary, tracąc swoje właściwości metaliczne. Temperatura wrzenia 1484 0 C.

Właściwości fizyczne wapnia mają jedną osobliwość. Metal poddawany naciskowi w pewnym momencie traci swoje właściwości metaliczne i zdolność przewodzenia prądu elektrycznego. Jednak wraz z dalszym wzrostem ekspozycji zostaje on ponownie przywrócony i objawia się jako nadprzewodnik, kilkakrotnie wyższy w tych wskaźnikach niż inne pierwiastki.

Właściwości chemiczne

Aktywność tego metalu jest bardzo wysoka. Dlatego istnieje wiele interakcji, w które wchodzi wapń. Reakcje ze wszystkimi niemetalami są dla niego powszechne, ponieważ jako środek redukujący jest bardzo silny.

W normalnych warunkach łatwo reaguje tworząc odpowiednie związki binarne z: halogenami, tlenem.
Po podgrzaniu: wodór, azot, węgiel, krzem, fosfor, bor, siarka i inne.
NA na dworze natychmiast oddziałuje z dwutlenkiem węgla i tlenem, przez co zostaje pokryty szarym nalotem.
Reaguje gwałtownie z kwasami, czasami powodując zapalenie.

Ciekawe właściwości wapnia pojawiają się w przypadku soli. Zatem piękne jaskinie wyrastające na stropach i ścianach to nic innego jak uformowanie się z biegiem czasu z wody, dwutlenku węgla i wodorowęglanów pod wpływem procesów zachodzących w wodach podziemnych.

Biorąc pod uwagę, jak aktywny jest metal w normalnym stanie, przechowuje się go w laboratoriach, podobnie jak metale alkaliczne. W pojemniku z ciemnego szkła, z szczelnie zamkniętą pokrywką i pod warstwą nafty lub parafiny.

Jakościową reakcją na jon wapnia jest zabarwienie płomienia na piękny, bogaty ceglasty kolor. Metal w składzie związków można również rozpoznać po nierozpuszczalnych osadach niektórych jego soli (węglan wapnia, fluorek, siarczan, fosforan, krzemian, siarczyn).

Połączenia metalowe

Rodzaje związków metali są następujące:

tlenek;
wodorotlenek;
sole wapnia (średnie, kwaśne, zasadowe, podwójne, złożone).

Tlenek wapnia znany jako CaO służy do tworzenia materiału budowlanego (wapna). Jeśli ugasisz tlenek wodą, otrzymasz odpowiedni wodorotlenek, który wykazuje właściwości zasady.

Duży Praktyczne znaczenie mają różne sole wapnia, które są wykorzystywane w różnych sektorach gospodarki. Wspomnieliśmy już powyżej, jakie rodzaje soli istnieją. Podajmy przykłady rodzajów tych połączeń.

Sole średnie - węglan CaCO 3, fosforan Ca 3 (PO 4) 2 i inne.
Kwaśny - wodorosiarczan CaHSO 4.
Najważniejsze z nich to wodorowęglan (CaOH) 3 PO 4.
Kompleks - Cl 2.
Podwójne - 5Ca(NO 3) 2 *NH 4 NO 3 *10H 2 O.

Występuje w postaci związków tej klasy Wapń jest ważny dla układów biologicznych, ponieważ sole są źródłem jonów dla organizmu.

Rola biologiczna

Dlaczego wapń jest ważny dla organizmu człowieka? Jest kilka powodów.

To właśnie jony tego pierwiastka wchodzą w skład substancji międzykomórkowej i płynu tkankowego, uczestnicząc w regulacji mechanizmów wzbudzenia, produkcji hormonów i neuroprzekaźników.
Wapń gromadzi się w kościach i szkliwie zębów w ilości około 2,5% całkowitej masy ciała. To całkiem sporo i odgrywa ważną rolę we wzmocnieniu tych konstrukcji, utrzymaniu ich wytrzymałości i stabilności. Bez tego rozwój organizmu jest niemożliwy.
Krzepnięcie krwi zależy również od danych jonów.
Jest częścią mięśnia sercowego, biorącą udział w jego wzbudzeniu i skurczu.
Bierze udział w procesach egzocytozy i innych zmian wewnątrzkomórkowych.

Jeśli ilość spożywanego wapnia nie jest wystarczająca, wówczas choroby takie jak:

krzywica;
osteoporoza;
choroby krwi.

Dzienne spożycie dla osoby dorosłej wynosi 1000 mg, a dla dzieci powyżej 9. roku życia 1300 mg. Aby zapobiec nadmiarowi tego pierwiastka w organizmie, nie należy przekraczać określonej dawki. W przeciwnym razie mogą rozwinąć się choroby jelit.

Dla wszystkich innych żywych istot wapń jest nie mniej ważny. Na przykład, chociaż wiele z nich nie ma szkieletu, ich zewnętrznym środkiem wzmacniającym są również formacje tego metalu. Pomiędzy nimi:

skorupiak;
małże i ostrygi;
gąbki;
polipy koralowe.

Wszyscy noszą na plecach lub w zasadzie tworzą w trakcie życia pewien zewnętrzny szkielet, który chroni ich przed wpływami zewnętrznymi i drapieżnikami. Jego głównym składnikiem są sole wapnia.

Kręgowce, podobnie jak ludzie, potrzebują tych jonów do prawidłowego wzrostu i rozwoju i otrzymują je z pożywienia.

Istnieje wiele opcji, dzięki którym można uzupełnić brakujący pierwiastek w organizmie. Najlepsze są oczywiście metody naturalne – produkty zawierające pożądany atom. Jeśli jednak z jakichś powodów jest to niewystarczające lub niemożliwe, dopuszczalna jest także droga medyczna.

Zatem lista produktów zawierających wapń wygląda mniej więcej tak:

nabiał i fermentowane produkty mleczne;
ryba;
zieleń;
zboża (kasza gryczana, ryż, wypieki z mąki pełnoziarnistej);
niektóre owoce cytrusowe (pomarańcze, mandarynki);
rośliny strączkowe;
wszystkie orzechy (zwłaszcza migdały i orzechy włoskie).

Jeśli jesteś uczulony na jakieś pokarmy lub nie możesz ich jeść z innego powodu, wówczas preparaty zawierające wapń pomogą uzupełnić poziom niezbędnego pierwiastka w organizmie.

Wszystkie są solami tego metalu, które mają zdolność łatwego wchłaniania przez organizm, szybko wchłaniają się do krwi i jelit. Wśród nich najbardziej popularne i używane są następujące.

Chlorek wapnia - roztwór do wstrzykiwań lub do podawania doustnego dorosłym i dzieciom. Różni się stężeniem soli w składzie, służy do „gorących zastrzyków”, ponieważ po wstrzyknięciu powoduje dokładnie to uczucie. Istnieją formy z sokiem owocowym ułatwiające podanie doustne.
Dostępny zarówno w postaci tabletek (0,25 lub 0,5 g), jak i roztworów do wstrzykiwań dożylnych. Często w formie tabletek zawiera różne dodatki owocowe.
Mleczan wapnia - dostępny w tabletkach 0,5 g.

Naturalne związki wapnia (kreda, marmur, wapień, gips) i produkty ich najprostszej obróbki (wapno) znane są człowiekowi od czasów starożytnych. W 1808 roku angielski chemik Humphry Davy poddał elektrolizie mokre wapno gaszone (wodorotlenek wapnia) katodą rtęciową i otrzymał amalgamat wapniowy (stop wapnia i rtęci). Z tego stopu po oddestylowaniu rtęci Davy otrzymał czysty wapń.
Zaproponował także nazwę nowego pierwiastka chemicznego, od łacińskiego „calx” oznaczającego nazwę wapienia, kredy i innych miękkich kamieni.

Znalezienie w przyrodzie i uzyskanie:

Wapń jest piątym najobficiej występującym pierwiastkiem w skorupie ziemskiej (ponad 3%), tworzy wiele skał, z których wiele opiera się na węglanie wapnia. Część z tych skał ma pochodzenie organiczne (skały muszlowe), co świadczy o ważnej roli wapnia w przyrodzie ożywionej. Naturalny wapń jest mieszaniną 6 izotopów o liczbach masowych od 40 do 48, przy czym 40 Ca stanowi 97% całości. W reakcjach jądrowych powstają także inne izotopy wapnia, na przykład radioaktywny 45 Ca.
Aby otrzymać prostą substancję wapniową, stosuje się elektrolizę stopionych soli wapnia lub aluminotermię:
4CaO + 2Al = Ca(AlO 2) 2 + 3Ca

Właściwości fizyczne:

Srebrnoszary metal z sześcienną siatką skupioną na ścianie, znacznie twardszy niż metale alkaliczne. Temperatura topnienia 842°C, temperatura wrzenia 1484°C, gęstość 1,55 g/cm3. Przy wysokich ciśnieniach i temperaturach około 20 K przechodzi w stan nadprzewodnika.

Właściwości chemiczne:

Wapń nie jest tak aktywny jak metale alkaliczne, należy go jednak przechowywać pod warstwą oleju mineralnego lub w szczelnie zamkniętych metalowych beczkach. Już w normalnych temperaturach reaguje z tlenem i azotem z powietrza, a także z parą wodną. Po podgrzaniu pali się na powietrzu czerwono-pomarańczowym płomieniem, tworząc tlenek z domieszką azotków. Podobnie jak magnez, wapń nadal spala się w atmosferze dwutlenku węgla. Po podgrzaniu reaguje z innymi niemetalami, tworząc związki, których skład nie zawsze jest oczywisty, na przykład:
Ca + 6B = CaB 6 lub Ca + P => Ca 3 P 2 (także CaP lub CaP 5)
We wszystkich swoich związkach wapń ma stopień utlenienia +2.

Najważniejsze połączenia:

Tlenek wapnia CaO- („wapno palone”) biała substancja, tlenek zasadowy, który energicznie reaguje z wodą („gaszony”) zamieniając się w wodorotlenek. Otrzymywany w wyniku termicznego rozkładu węglanu wapnia.

Wodorotlenek wapnia Ca(OH) 2- („wapno gaszone”) biały proszek, słabo rozpuszczalny w wodzie (0,16g/100g), silna zasada. Do wykrywania dwutlenku węgla stosuje się roztwór („woda wapienna”).

Węglan wapnia CaCO3- baza większości naturalnych minerałów wapnia (kreda, marmur, wapień, skała muszlowa, kalcyt, drzewce islandzkie). W czystej postaci substancja jest biała lub bezbarwna. kryształy Po podgrzaniu (900-1000 C) rozkłada się, tworząc tlenek wapnia. Nie p-rim, reaguje z kwasami, jest w stanie rozpuścić się w wodzie nasyconej dwutlenkiem węgla, zamieniając się w wodorowęglan: CaCO 3 + CO 2 + H 2 O = Ca(HCO 3) 2. Proces odwrotny prowadzi do pojawienia się osadów węglanu wapnia, w szczególności formacji takich jak stalaktyty i stalagmity
Występuje również w naturze jako część dolomitu CaCO 3 * MgCO 3

Siarczan wapnia CaSO4- biała substancja, w naturze CaSO 4 * 2H 2 O („gips”, „selenin”). Ten ostatni po dokładnym podgrzaniu (180 C) zamienia się w CaSO 4 * 0,5H 2 O („gips spalony”, „alabaster”) - biały proszek, który po zmieszaniu z wodą ponownie tworzy CaSO 4 * 2H 2 O w postaci solidnego, dość trwałego materiału. Słabo rozpuszczalny w wodzie, może rozpuścić się w nadmiarze kwasu siarkowego tworząc wodorosiarczan.

Fosforan wapnia Ca 3 (PO 4) 2- („fosforyn”), nierozpuszczalny, pod wpływem mocnych kwasów zamienia się w bardziej rozpuszczalne wodoro- i diwodorofosforany wapnia. Surowiec do produkcji fosforu, kwasu fosforowego, nawozów fosforowych. Fosforany wapnia wchodzą także w skład apatytu, naturalnych związków o przybliżonym wzorze Ca 5 3 Y, gdzie Y = odpowiednio F, Cl lub OH, fluor, chlor lub hydroksyapatyt. Wraz z fosforytami apatyty wchodzą w skład szkieletu kostnego wielu organizmów żywych, m.in. i człowiek.

Fluorek wapnia CaF 2 - (naturalny:„fluoryt”, „fluorspar”), nierozpuszczalna substancja o białym kolorze. Naturalne minerały mają różnorodne kolory ze względu na zanieczyszczenia. Świeci w ciemności po podgrzaniu i pod wpływem promieniowania UV. Zwiększa płynność („topliwość”) żużli podczas produkcji metali, co wyjaśnia jego zastosowanie jako topnika.

Chlorek wapnia CaCl 2- bezbarwny Chrystus. Jest dobrze rozpuszczalny w wodzie. Tworzy krystaliczny hydrat CaCl 2 * 6H 2 O. Bezwodny („stopiony”) chlorek wapnia jest dobrym środkiem osuszającym.

Azotan wapnia Ca(NO 3) 2- („azotan wapnia”) bezbarwny. Chrystus. Jest dobrze rozpuszczalny w wodzie. Część kompozycje pirotechniczne, które nadają płomieniowi czerwono-pomarańczowy kolor.

Węglik wapnia CaС 2- reaguje z wodą, tworząc acetylen, na przykład: CaС 2 + H 2 O = С 2 H 2 + Ca(OH) 2

Aplikacja:

Wapń metaliczny stosowany jest jako silny środek redukujący przy produkcji niektórych metali trudnych do redukcji („kalcytermia”): chromu, pierwiastków ziem rzadkich, toru, uranu itp. W metalurgii miedzi, niklu, stali specjalnych i brązów , wapń i jego stopy służą do usuwania szkodliwych zanieczyszczeń siarki, fosforu, nadmiaru węgla.
Wapń służy również do wiązania niewielkich ilości tlenu i azotu podczas uzyskiwania wysokiej próżni i oczyszczania gazów obojętnych.
Do syntezy nowych wykorzystuje się jony neutronów 48 Ca z nadmiarem pierwiastki chemiczne, np. element nr 114, . Inny izotop wapnia, 45Ca, stosowany jest jako znacznik radioaktywny w badaniach biologicznej roli wapnia i jego migracji w środowisku.

Głównym obszarem zastosowań wielu związków wapnia jest ich produkcja materiały budowlane(cement, mieszanki budowlane, płyty gipsowo-kartonowe itp.).

Wapń jest jednym z makroelementów występujących w organizmach żywych, tworzącym związki niezbędne do budowy zarówno wewnętrznego szkieletu kręgowców, jak i zewnętrznego szkieletu wielu bezkręgowców, czyli skorupy jaj. Jony wapnia biorą także udział w regulacji procesów wewnątrzkomórkowych i warunkują krzepnięcie krwi. Brak wapnia w dzieciństwo prowadzi do krzywicy, a u osób starszych - do osteoporozy. Źródłem wapnia są produkty mleczne, kasza gryczana, orzechy, a jego wchłanianie ułatwia witamina D. W przypadku niedoboru wapnia stosuje się różne leki: calcex, roztwór chlorku wapnia, glukonian wapnia itp.
Udział masowy wapnia w organizmie człowieka wynosi 1,4-1,7%, dzienne zapotrzebowanie wynosi 1-1,3 g (w zależności od wieku). Nadmierne spożycie wapnia może prowadzić do hiperkalcemii – odkładania się jego związków w narządach wewnętrznych i powstawania zakrzepów krwi w naczyniach krwionośnych. Źródła:
Wapń (pierwiastek) // Wikipedia. Adres URL: http://ru.wikipedia.org/wiki/Calcium (data dostępu: 3.01.2014).
Popularna biblioteka pierwiastków chemicznych: Wapń. // Adres URL: http://n-t.ru/ri/ps/pb020.htm (3.01.2014).