Calcium : presentation

Elément Calcium

Ca (Z = 20)

Le 5ème élément le plus abondant et le constituant de l’ossature des êtres vivants

 

 

Structure électronique, configuration de l'état fondamental

Le calcium a pour structure électronique (1s)2(2s)2(2p)6(3s)2(3p)6(4s)2

 

Place dans la classification périodique

Le calcium se situe sur la 4° ligne et dans la 2° colonne de la classification périodique. Il s’agit du bloc s et de la colonne des alcalino-terreux.

 

Abondance dans la nature

La teneur en calcium de l'écorce terrestre est de 4,6 %. C’est le 5ème élément le plus abondant dans la croûte terrestre et le 3ème métal le plus abondant après l’aluminium et le fer. C’est un constituant essentiel des os et des dents, il intervient dans la régulation du rythme cardiaque.

 

Principaux minerais

Le calcium est présent dans plusieurs minerais dont les plus importants sont la calcite CaCO3 et le gypse CaSO4.

La calcite est le constituant principal du calcaire, de la craie, du marbre, du spath d’Islande.

Les perles, les coquillages, les coraux sont essentiellement constitués de carbonate de calcium.

D’autres minerais contiennent du calcium : la dolomite CaMg(CO3 )2, la fluorine CaF2, l’apatite Ca5(PO4)3F .

 

Principaux minéraux

Le marbre est un carbonate de calcium contenant des veines brunes dues à la présence d’ions fer III Fe3+.

La « rose des sables » est formée de gypse qui englobe des grains de quartz du sable. Les faces courbes sont dues à la présence d’impuretés argileuses.

 

Propriétés chimiques

La structure électronique du dernier niveau d’énergie de l’atome de calcium (4s)2 permet la formation d’ions Ca2+ par perte des deux électrons (4s) et de 2 liaisons iono-covalentes CaO. Il forme, par ailleurs des complexes.

Le calcium est très réducteur.

 

Principaux degrés d'oxydation

Le calcium existe essentiellement aux degrés d’oxydation 0 (métal) et +II. Le nombre d’oxydation +I, a priori possible n’existe pas.  

 

Principaux composés

L’oxyde de calcium ou chaux vive CaO, hydroxyde de calcium ou chaux éteinte Ca(OH)2, carbonates CaCO3, sulfates CaSO4.

 

Principales propriétés physicochimiques

Les données sur les énergies d'ionisation, l'électronégativité, la nature des liaisons figurent dans les adresses données dans la sitographie.

http://www.chemicool.com/

 

Propriétés atomiques et isotopes

Le calcium est composé de six isotopes stables : 40Ca (96,94 % des atomes), 42Ca (0,65 % ), 43Ca (0,14 % ), 44Ca (2,08 % ), 46Ca (0,005 %), 48Ca (0,185 %).

 

Importance industrielle et économique

Le calcium métal est utilisé pour ses propriétés de bon réducteur :

- dans la métallurgie du chrome, du thorium, de l'uranium, du zirconium c'est la calcithermie.

- comme désoxydant par formation de CaO.

- pour parfaire le vide dans les tubes électroniques par formation de Ca3N2

Les composés du calcium ont une grande importance dans le bâtiment (plâtre, ciment…) et en agriculture pour les engrais.

 

Source : http://www.societechimiquedefrance.fr/extras/Donnees/acc.htm

 

Toxicité - importance biologique

L’élément n’est pas toxique. Il est essentiel dans la constitution du squelette et dans la régulation du rythme cardiaque.

 

Histoire, Date de la mise en évidence

1808 Davy isole le premier échantillon sous forme d’amalgame.

 

Origine du nom et du symbole

Vient du latin calcis signifiant chaux.

 

Le calcium en un clin d'œil

Informations essentielles sur l'élément calcium

 

     Nom : Calcium

     Symbole : Ca

     Numéro atomique: 20

     Masse atomique : 40,078

     Etat standard : solide

     Couleur : blanc -jaune

      

     Dans la classification périodique

     Nom du groupe : alcalino-terreux

     Période : 4

     Bloc : s

     Classification : métal

 

Pour en savoir davantage :

- le produit du jour du 1 juin 2011 pour le carbonate de calcium sur le site de la SCF (Société chimique de France)

 http://www.societechimiquedefrance.fr/produit-du-jour/

 

Sitographie

Bibliographie

 

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