Calcio | elemento químico

Propiedades

Propiedades físicas

El calcio es un metal blando de color blanco-grisáceo. Es un sólido y es opaco. Es un metal alcalinotérreo. Su punto de fusión es más caliente que el de la mayoría de los metales reactivos. Es un poco más duro que el plomo. Tiene dos alótropos. No conduce la electricidad tan bien como el cobre, pero es mucho más ligero.

Propiedades químicas

Reacciona con el agua para producir hidrógeno e hidróxido de calcio. Reacciona con el agua muy rápidamente cuando está en polvo. Cuando está en trozos, empieza a reaccionar lentamente porque el hidróxido de calcio forma una capa que no se disuelve sobre el calcio. Si se añade un poco de ácido al hidróxido de calcio, éste lo disuelve, haciendo que el calcio reaccione muy rápidamente. Cuando se pulveriza, arde y forma una llama rojiza. Esto hace óxido de calcio. También hace nitruro de calcio cuando se calienta. Puede reaccionar con los halógenos para hacer haluros de calcio como el cloruro de calcio con el cloro.

Compuestos de calcio

El calcio forma compuestos químicos en el estado de oxidación +2. Los compuestos de calcio son incoloros. La mayoría de los compuestos de calcio no son tóxicos. De hecho, son necesarios en el cuerpo humano. No son reactivos en lo que respecta a los iones de calcio. El óxido de calcio se utilizó para fabricar lámparas de cal, que tienen una llama que calienta el óxido de calcio y lo hace brillar mucho.

• Bromato de calcio
• Carbonato de calcio
• Cloruro de calcio
• Hidróxido de calcio
• Nitrato de calcio
• Nitruro de calcio
• Óxido de calcio
• Permanganato de calcio
• Fosfato de calcio
• Fosfato dicálcico
• Fosfato monocálcico

Isótopos

El calcio tiene 6 isótopos naturales (⁴⁰ Ca,⁴² Ca,⁴³ Ca,⁴⁴ Ca,⁴⁶ Ca y⁴⁸ Ca), de los cuales⁴⁸ Ca es muy poco radiactivo con una vida media de unos 6,4×10¹⁹ años. Las trazas de⁴¹ Ca,⁴⁵ Ca y⁴⁷ Ca se producen por el impacto de los rayos cósmicos en los átomos, y se denominan nucleidos cosmogénicos. ⁴¹El Ca se produce por la activación neutrónica de⁴⁰ Ca en las capas superiores de la corteza terrestre y tiene una vida media de 102.000 años. Como decae a potasio-41, es un indicador crítico de las anomalías del sistema solar.

El calcio-40 es el isótopo más abundante (el 96% de todo el calcio natural), ya que procede del radiogénico⁴⁰ K, que tiene una vida media de 1.250 millones de años. Sin embargo, junto con el calcio-46, es teóricamente inestable pero con una vida media tan larga que nunca se ha observado su desintegración.

 

Ocurrencia

En el suelo

El calcio no se encuentra como metal en el suelo; es demasiado reactivo. El carbonato de calcio, también conocido como calcita, es el mineral de calcio más común.

El calcio en las células

Es importante saber cómo funcionan las células. Muchas células tienen canales de calcio en su superficie. Son aberturas por las que los iones de calcio pueden entrar en la célula. La célula recibe la orden de actuar y abre los canales. Una vez en la célula, los iones de calcio activan muchas proteínas para que hagan cosas específicas. Por ejemplo, cuando entra en las células musculares, las hace contraer (acortar para que el músculo tire). Cuando entra en las células nerviosas, desencadena impulsos eléctricos que envían un mensaje. Cuando entra en los glóbulos blancos, hace que luchen contra los gérmenes.

Los iones de calcio son importantes para las células, pero un exceso de iones de calcio puede ser malo. Si una célula recibe más iones de calcio de los que necesita puede morir. Por eso la cantidad de iones de calcio en las células está muy regulada. A la inversa, una cantidad insuficiente de iones de calcio es mala. Las células deben tener la cantidad adecuada para funcionar correctamente.

A veces, las células no son sanas y necesitan morir para que el organismo las sustituya por otras nuevas y sanas. Esto mantiene sano a todo el organismo. Las células saben cuándo deben morir y pueden desencadenar reacciones para terminar su ciclo vital de muchas maneras. Cuando esto ocurre se denomina apoptosis, también conocida como "muerte celular programada" (muerte celular planificada). Una de las formas en que las células logran la apoptosis es tomando niveles tóxicos de iones de calcio.

El calcio es muy importante para el cuerpo humano.

Almacenamiento de calcio

Los huesos contienen la mayor parte del ion calcio del cuerpo humano. Si necesitamos más calcio para la sangre, los músculos u otros tejidos, procede de los huesos. Si nos sobra calcio, va a parar a los huesos.

El calcio como elemento no se encuentra en el cuerpo humano, sólo los iones de calcio en forma de compuestos químicos.

Regulación del calcio

Los organismos necesitan mantener los niveles de iones de calcio muy bien controlados. Los niveles altos de calcio son malos, y los niveles bajos de calcio son malos.

El cuerpo controla esto cambiando

• la cantidad de calcio que obtenemos de los alimentos que comemos
• cuánto calcio perdemos en la orina
• cuánto calcio se pone en los huesos

El control del calcio en el cuerpo se llama metabolismo del calcio. Un exceso de calcio puede provocar osteoporosis.

El cuerpo controla los niveles de calcio con muchas hormonas. La calcitonina, la hormona paratiroidea (acrónimo de PTH) y la vitamina D son las hormonas más importantes en el metabolismo del calcio. (La vitamina D funciona como una hormona, pero se llama vitamina).

 
Calcita  

Preparación

El calcio metal se fabrica por electrólisis del cloruro de calcio fundido. Tiene que estar muy caliente para fundirlo. El calcio metal es líquido.

 

Utiliza

Como elemento

El calcio se utiliza en la reducción de otros metales. También puede utilizarse para hacer aleaciones con otros metales.

Como compuestos químicos

Los compuestos de calcio también son importantes en la química. Es importante para fabricar cosas. Forma parte del cemento que se necesita para fabricar el hormigón (una sustancia dura con la que se hacen muchos edificios).

El calcio forma parte del óxido de calcio. El óxido de calcio se utiliza para fabricar papel, cerámica, alimentos y para purificar el agua (hacerla buena para beber). El carbonato de calcio se utiliza como suplemento de calcio. El permanganato de calcio puede utilizarse como propulsor de cohetes.

 
Hormigón utilizado para hacer un edificio  

Seguridad

El calcio es tóxico como elemento. Reacciona con el agua y forma una base fuerte, el hidróxido de calcio. Los compuestos de calcio no son tóxicos a menos que el anión sea tóxico. El permanganato de calcio sólo es tóxico por el permanganato, no por el calcio. Al igual que otros metales alcalinotérreos, el calcio arde fácilmente y con fuerza.

 

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