Calcio (elemento chimico)

Calcio
  

20
Ca
 
        
        
                  
                  
                                
                                
  
potassio ← calcio → scandio
Aspetto
Aspetto dell'elemento
Bianco argenteo (calcio in atmosfera di argon)
Generalità
Nome, simbolo, numero atomicocalcio, Ca, 20
Seriemetalli alcalino terrosi
Gruppo, periodo, blocco2 (IIA), 4, s
Densità1 550 kg/m³
Durezza1,75
Configurazione elettronica
Configurazione elettronica
Proprietà atomiche
Peso atomico40,078 
Raggio atomico (calc.)180 (194) pm
Raggio covalente174 pm
Configurazione elettronica[Ar]4s2
e per livello energetico2, 8, 8, 2
Stati di ossidazione2 (base forte)
Struttura cristallinacubica a facce centrate
Proprietà fisiche
Stato della materiasolido (paramagnetico)
Punto di fusione1 115 K (842 °C)
Punto di ebollizione1 757 K (1 484 °C)
Volume molare26,20 × 10−6 m³/mol
Entalpia di vaporizzazione153,6 kJ/mol
Calore di fusione8,54 kJ/mol
Tensione di vapore254 Pa a 1 112 K
Velocità del suono3 810 m/s a 293,15 K
Altre proprietà
7440-70-2
Elettronegatività1,00 (scala di Pauling)
Calore specifico632 J/(kg·K)
Conducibilità elettrica29,8 × 106 /(m·Ω)
Conducibilità termica201 W/(m·K)
Energia di prima ionizzazione589,8 kJ/mol
Energia di seconda ionizzazione1 145,4 kJ/mol
Energia di terza ionizzazione4 912,4 kJ/mol
Isotopi più stabili
isoNATDDMDEDP
40Ca96,941% Ca è stabile con 20 neutroni
41Casintetico 103 000 anniε0,42141K
42Ca0,647% Ca è stabile con 22 neutroni
43Ca0,135% Ca è stabile con 23 neutroni
44Ca2,086% Ca è stabile con 24 neutroni
46Ca0,004% Ca è stabile con 26 neutroni
48Ca0,187% 4,2 × 1019  anniββ4,27248Ti
iso: isotopo
NA: abbondanza in natura
TD: tempo di dimezzamento
DM: modalità di decadimento
DE: energia di decadimento in MeV
DP: prodotto del decadimento

Il calcio è l'elemento chimico di numero atomico 20. Il suo simbolo è Ca. È un metallo alcalino terroso tenero, grigio, usato come agente riducente nell'estrazione mineraria di torio, uranio e zirconio; quando esposto all'aria, forma uno strato di ossido scuro. Le sue proprietà fisiche e chimiche sono simili ai suoi più pesanti omologhi, lo stronzio e il bario. È il quinto elemento più abbondante della crosta terrestre e il terzo metallo più abbondante, dopo il ferro e l'alluminio. Il più comune composto del calcio che si trova sulla Terra è il carbonato di calcio, riscontrabile nel calcare e nei fossili risalenti all'ancestrale vita marina; il gesso, l'anidrite, la fluorite e l'apatite sono anch'essi fonti di calcio.

Il nome deriva dal latino calx, "calce", che significa ottenuto dal riscaldamento del calcare. I suoi composti furono noti fin dall'antichità anche se la loro chimica fu sconosciuta fino al XVII secolo. Venne isolato per la prima volta da Humphrey Davy nel 1808, tramite elettrolisi del suo ossido. Mentre il metallo puro non può vantare molte applicazioni a causa della sua alta reattività, viene spesso utilizzato in piccole quantità come componente di leghe di acciaio, mentre alcune leghe di piombo e di calcio sono talvolta utilizzate nella realizzazione di batterie per autoveicoli. I composti di calcio sono d'altra parte molto diffusi in molti settori: ad esempio, trovano impiego nell'industria alimentare, in quella farmaceutica, nella cartiera come candeggianti, in cemento, nella produzione di saponi e come isolanti elettrici.

Il calcio è il quinto elemento più abbondante del corpo umano e il più abbondante metallo. Gli ioni di calcio svolgono un ruolo vitale nella fisiologia e nella biochimica dell'organismo e della cellula come elettroliti. Rivestono un ruolo importante nelle vie di trasduzione del segnale, dove agiscono come un secondo messaggero, nel rilascio di neurotrasmettitori dai neuroni, nella contrazione di tutti i tipi di cellule muscolari e nella fecondazione. Molti enzimi richiedono ioni di calcio come cofattore. Anche gli ioni di calcio esterni alle cellule sono importanti al fine di mantenere la differenza di potenziale tra membrane cellulari eccitabili, nonché una corretta formazione delle ossa.

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