金属元素
钙(calcium)是一种金属元素,元素符号为Ca,相对原子质量为40.078。钙单质是银白色软金属,暴露在空气中会变成灰白色,密度为1.54g/cm3,熔点839℃,沸点1484℃。钙元素位于元素周期表中ⅡA族,属于碱土金属,化学性质活泼。其在空气中燃烧生成氧化钙氮化钙,与热水剧烈反应释放氢气,可与卤素、硫、氮等非金属单质发生反应。能热还原几乎所有的金属氧化物。自然界中,钙以碳酸盐、硫酸盐等形式存在,如方解石(CaCO3)、石膏(CaSO4·2H2O)。
研究简史
长期以来,化学家们将从含碳酸钙的石灰石焙烧获得的钙的氧化物当作是不可再分割的物质,直至戴维于1808年开始对氧化钙进行电解。1808年5月,戴维从贝齐里乌斯和蓬丁电解生石灰和水银的混合物中取得钙的实验中获得了启发,他将湿润的生石灰和氧化汞按3比1的比例混合后,放置在一铂片上,与电池的正极相接,然后将混合物做出一个凹陷,灌入水银,插入铂丝,与电池的负极相接,电解之后得到了较大量的钙汞合金。随后,戴维把钙汞合金蒸馏,得到了银白色的金属钙。从此钙被确定为元素,并被命名为calcium。calcium来自拉丁文中表示生石灰的词calx。
理化性质
物理性质
钙为银白色柔软轻金属,质比钠硬,比铝、镁软,富延展性,相对密度为1.54g/cm3,熔点839℃,沸点1484℃。常温时,钙晶体呈面心立方体。熔化热9.204kJ/mol,蒸发热189.09kJ/mol,磁化率1.08×10-6,晶格常数a=0.5565nm。焰色为橙红。