O cálcio é um elemento químico do grupo 2 (metais alcalino-terrosos) que pertence ao quarto período da tabela periódica.
O cálcio é um metal altamente reativo, mas menos reativos que os metais do grupo 1. É divalente e forma compostos iônicos incolores. Os óxidos e hidróxidos são menos básicos que os do elementos do grupo 1: portanto seus oxo-sais (carbonato, sulfatos, nitratos ) são mais susceptíveis ao calor.
Diversos compostos são utilizados em grande quantidade: calcário (CaCO3) é utilizado para preparação de cal virgem (CaO) e cimento. Outros compostos usados em grande escala incluem o gesso, CaSO4, fluorita , CaF2.
Ca2+ é um elemento essencial ao ser humano.
Estrutura eletrônica
O cálcio possui dois elétrons s no nível eletrônico mais externo. Ignorando os níveis internos preenchidos, a sua estrutura eletrônica pode ser representada como 4s2.
Tamanho dos átomos e dos íons
O cálcio é grande, mas menor que os correspondentes elementos do Grupo 1, pois a carga adicional no núcleo faz com que esta atraia mais fortemente os elétrons, a retirada de dois elétrons aumenta ainda mais a carga nuclear efetiva. Logo, esse elemento possui densidade maior que os metais do Grupo 1.
O cálcio possui cor branca prateada. Ele possui elétrons de valência que pode participar de ligações metálicas. Em consequência, o cálcio é mais duros, suas energias de ligação são maiores e seus pontos de fusão e de ebulição são muito elevados.
Energia de ionização
A energia total requerida para obter íons divalentes gasosos do cálcio (primeira energia de ionização + segunda energia de ionização) é mais de quatro vezes maior que a energia necessária para formar um íon M+ a partir dos correspondentes elementos do Grupo 1.
Eletronegatividade
O valor de eletronegatividade do cálcio é baixo. Quando Ca reage com elementos tais como halogênios e oxigênio, a diferença de eletronegatividade será grande e os compostos formados serão iônicos.
Solubilidade
A solubilidade da maioria dos sais diminui com o aumento do peso atômico, embora se observe a tendência inversa no caso dos fluoretos e hidróxidos. No caso do cálcio ele é bem solúvel.
O sulfato de cálcio é insolúvel e os carbonatos, oxalatos, cromatos e fluoretos são insolúveis.
Propriedades Químicas
– Algumas reações
- Cálcio reage rapidamente com água
Ca + 2H2O → Ca (OH)2 + H2 - O cálcio reage com ácidos liberando hidrogênio
Ca + 2HCl → CaCl2 + H2 - O Cálcio forma óxidos normais
2Ca + O2 → 2CaO - O Cálcio forma fosfetos a temperaturas elevadas
3Ca + N2 → Ca3P2 - O Cálcio forma sulfetos, selenetos e teluretos
Ca + S → CaS
Ca + Se → CaSe
Ca + Te → TeCa - O cálcio forma fluoretos, cloretos, brometos e iodetos
Ca + F2 → CaF2
Ca + Cl2 → CaCl2
Ca + Br2 → CaBr2
Ca + I2 → CaI2 - O cálcio forma amidetos a altas temperaturas
2Ca + 2NH3 → 2Ca(NH2)2 + H2