Vápnik: Rozdiel medzi revíziami
d wikilinka |
Bez shrnutí editace Značky: možný vandalizmus odstránenie infoboxu vizuálny editor |
||
| Riadok 1: | Riadok 1: | ||
je to vapnik |
|||
{{Infobox Chemický prvok |
|||
| Farba infoboxu = kov alkalických zemín |
|||
| Protónové číslo = 20 |
|||
| Prvok vľavo = 19 |
|||
| Prvok vpravo = 21 |
|||
| Prvok hore = 12 |
|||
| Prvok dole = 38 |
|||
| Vzhľad = strieborný kov |
|||
| Obrázok = Calcium 1.jpg |
|||
| Emisné spektrá = Calcium Spectrum.png |
|||
| Absorpčné spektrá = |
|||
| Séria = [[Kov alkalických zemín|kovy alkalických zemín]], [[kov]]y |
|||
| Skupina = 2 |
|||
| Perióda = 4 |
|||
| Blok = s |
|||
| Atómová hmotnosť = 40.078 |
|||
| Atómový polomer = 197 |
|||
| Atómový polomer vypočítaný = |
|||
| Kovalentný polomer = 176 |
|||
| Kovový polomer = 197 |
|||
| Van der Waalsov polomer = 231 |
|||
| Iónový polomer = 99 |
|||
| Iónový polomer pre ión = Ca<sup>2+</sup> |
|||
| Elektronegativita = 1.00 |
|||
| Ionizačná energia1 = 589.8 |
|||
| Ionizačná energia2 = 1145.4 |
|||
| Ionizačná energia3 = 4912.4 |
|||
| Ionizačná energia4 = |
|||
| Oxidačné čísla = '''II''' |
|||
| Štandardný elektródový potenciál = -2.87 |
|||
| Štandardný elektródový potenciál rovnica = Ca<sup>2+</sup>/Ca |
|||
| Poznámka = |
|||
| Skupenstvo = [[Pevná látka|pevné]] |
|||
| Hustota = 1.55 |
|||
| Hustota kvapaliny = 1.378 |
|||
| Teplota topenia = 1115 |
|||
| Teplota varu = 1757 |
|||
| Teplota sublimácie = |
|||
| Kritický bod teplota = |
|||
| Kritický bod tlak = |
|||
| Trojný bod teplota = |
|||
| Trojný bod tlak = |
|||
| Skupenské teplo topenia = 8.54 |
|||
| Skupenské teplo varu = 154.7 |
|||
| Tepelná kapacita = 25.929 |
|||
| Tlak pary 1 = 864 |
|||
| Tlak pary 10 = 956 |
|||
| Tlak pary 100 = 1071 |
|||
| Tlak pary 1000 = 1227 |
|||
| Tlak pary 10000 = 1443 |
|||
| Tlak pary 100000 = 1755 |
|||
| Kryštálová sústava = [[Kubická sústava|kubická]], plošne centrovaná |
|||
| Magnetizmus = [[Diamagnetizmus|diamagnetický]] |
|||
| Elektrický odpor = 30.6 |
|||
| Koeficient tepelnej vodivosti = 201 |
|||
| Tepelná rozťažnosť = 22.3 |
|||
| Rýchlosť zvuku = 3810 |
|||
| Youngov modul = 20 |
|||
| Pružnosť v šmyku = 7.4 |
|||
| Objemová pružnosť = 17 |
|||
| Poissonova konštanta = 0.31 |
|||
| Mohsova stupnica tvrdosti = 1.75 |
|||
| Brinellova tvrdosť = 167 |
|||
| CAS = 7440-70-2 |
|||
| Izotopy = |
|||
{{Infobox Chemický prvok/stabilný izotop |
|||
| Nukleónové číslo = 40 |
|||
| Protónové číslo = 20 |
|||
| Percentuálne zastúpenie = 96.941 |
|||
}} |
|||
{{Infobox Chemický prvok/nestabilný izotop |
|||
| Nukleónové číslo = 41 |
|||
| Protónové číslo = 20 |
|||
| Percentuálne zastúpenie = stopy |
|||
| Polčas rozpadu = 1.03x10<sup>5</sup> |
|||
| Polčas rozpadu jednotka = r. |
|||
| Rozpadový rad = [[Záchyt elektrónu|ε]] |
|||
| Produkt rozpadu nukleónové číslo = 41 |
|||
| Produkt rozpadu protónové číslo = 19 |
|||
| Energia rozpadu = |
|||
}} |
|||
{{Infobox Chemický prvok/stabilný izotop |
|||
| Nukleónové číslo = 42 |
|||
| Protónové číslo = 20 |
|||
| Percentuálne zastúpenie = 0.647 |
|||
}} |
|||
{{Infobox Chemický prvok/stabilný izotop |
|||
| Nukleónové číslo = 43 |
|||
| Protónové číslo = 20 |
|||
| Percentuálne zastúpenie = 0.135 |
|||
}} |
|||
{{Infobox Chemický prvok/stabilný izotop |
|||
| Nukleónové číslo = 44 |
|||
| Protónové číslo = 20 |
|||
| Percentuálne zastúpenie = 2.086 |
|||
}} |
|||
{{Infobox Chemický prvok/nestabilný izotop |
|||
| Nukleónové číslo = 45 |
|||
| Protónové číslo = 20 |
|||
| Percentuálne zastúpenie = |
|||
| Polčas rozpadu = 162.7 |
|||
| Polčas rozpadu jednotka = d. |
|||
| Rozpadový rad = [[Beta rozpad|β<sup>-</sup>]] |
|||
| Produkt rozpadu nukleónové číslo = 45 |
|||
| Produkt rozpadu protónové číslo = 21 |
|||
| Energia rozpadu = 0.258 |
|||
}} |
|||
{{Infobox Chemický prvok/nestabilný izotop |
|||
| Nukleónové číslo = 46 |
|||
| Protónové číslo = 20 |
|||
| Percentuálne zastúpenie = 0.004 |
|||
| Polčas rozpadu = 2.8x10<sup>15</sup> |
|||
| Polčas rozpadu jednotka = r. |
|||
| Rozpadový rad = 2x[[Beta rozpad|β<sup>-</sup>]] |
|||
| Produkt rozpadu nukleónové číslo = 46 |
|||
| Produkt rozpadu protónové číslo = 22 |
|||
| Energia rozpadu = |
|||
}} |
|||
{{Infobox Chemický prvok/nestabilný izotop |
|||
| Nukleónové číslo = 47 |
|||
| Protónové číslo = 20 |
|||
| Percentuálne zastúpenie = |
|||
| Polčas rozpadu = 4.536 |
|||
| Polčas rozpadu jednotka = d. |
|||
| Rozpadový rad = [[Beta rozpad|β<sup>-</sup>]]<br />[[Žiarenie gama|γ]] |
|||
| Energia rozpadu = 0.694<br />1.297 |
|||
| Produkt rozpadu nukleónové číslo = 47 |
|||
| Produkt rozpadu protónové číslo = 21 |
|||
}} |
|||
{{Infobox Chemický prvok/nestabilný izotop |
|||
| Nukleónové číslo = 48 |
|||
| Protónové číslo = 20 |
|||
| Percentuálne zastúpenie = 0.187 |
|||
| Polčas rozpadu = 4x10<sup>19</sup> |
|||
| Polčas rozpadu jednotka = r. |
|||
| Rozpadový rad = 2x[[Beta rozpad|β<sup>-</sup>]] |
|||
| Energia rozpadu = |
|||
| Produkt rozpadu nukleónové číslo = 48 |
|||
| Produkt rozpadu protónové číslo = 22 |
|||
}} |
|||
| Izotopy poznámka = |
|||
| Commons = Category:Calcium |
|||
}} |
|||
'''Vápnik''' (''calcium'') je [[chemický prvok]] v [[Periodická tabuľka|Periodickej tabuľke prvkov]], ktorý má značku Ca a [[protónové číslo]] 20. Je to mäkký, ľahký kov, ktorý patrí medzi [[kovy alkalických zemín]]. Búrlivo reaguje s [[kyslík]]om i [[voda|vodou]], preto sa s ním v prírode stretávame len v podobe zlúčenín. Ako biogénny prvok je jedným zo základných stavebných kameňov buniek všetkých živých organizmov na [[Zem]]i. Je tiež najvýznamnejšie zastúpeným kovom v organizmoch. Slovenský aj latinský názov je odvodený od názvu vápna a vápenca ([[latinčina|lat.]] ''calx''). Soli vápnika farbia plameň do červena. Vápnik objavil v roku [[1808]] sir [[Humphry Davy]]. |
|||
== Výskyt v prírode == |
== Výskyt v prírode == |
||
Verzia z 13:17, 29. január 2020
je to vapnik
Výskyt v prírode
Vďaka svojej veľkej reaktivite sa v prírode stretávame iba so zlúčeninami vápnika a to len s mocenstvom Ca2+.
Zemská kôra je z veľkej časti tvorená horninami, v ktorých vápnik tvorí podstatnú zložku. Podľa posledných dostupných údajov tvorí vápnik 3,4 – 4,2% zemskej kôry a je piatym najviac zastúpeným prvkom. V morskej vode je jeho koncentrácia iba 0,4 g Ca/l a vo vesmíre pripadá na jeden atóm vápniku približne pol miliónu atómov vodíka.
- Najbežnejšou horninou na báze vápnika je vápenec, uhličitan vápenatý CaCO3 tvorený minerálom kalcitom rovnakého chemického zloženia. Táto hornina sa nachádza prakticky vo všetkých lokalitách biologického pôvodu a pochádza zo schránok obyvateľov pravekých (predovšetkým druhohorných) morí. Napr. Česko patrí vo svete medzi štáty s najbohatším výskytom hornín vápencového typu, známa je napríklad lokalita medzi Prahou a Berounom alebo Moravský kras.
- Špeciálny typ predstavuje krieda, takmer čistý mäkký pórovitý vápenec s typicky žiarivo bielou farbou, nachádzajúci sa napríklad na pobreží kanálu La Manche. Jej najväčšie ložiská vznikli v rovnomennom geologickom období v pravekých moriach vyzrážaním uhličitanu vápenatého na usadených vápenitých škrupinách prvokov. Najznámejším využitím je plavením prírodnej kriedy vyrobená písacia krieda, dôverne známa zo školského prostredia.
- Najviac cenenou odrodou vápenca je mramor, používaný predovšetkým k dekoratívnym účelom - obklady budov, sochy. Významné náleziská sú na Apeninskom polostrove (carrarský mramor), ale i v Česku (slivenecký mramor). Ide o premenenú horninu vzniknutú z vápenca rekryštalizovaného vysokým tlakom a teplotou. Výsledná farba je závislá na prísadách a pigmente v pôvodnej hornine. Prísady, ktoré sa v pôvodnej hornine vyskytovali vo vrstvách alebo v žilách, sa metamorfózou pretvárajú na charakteristickú mramorovú kresbu. Ta ho činí menej pevným, preto sa mramor s kresbou zvyčajne nepoužíva pre sochy.
- Vzájomné chemické prechody medzi uhličitanom a hydrogénuhličitanom vápenatým Ca(HCO3)2 sú príčinou vzniku krasových javov. Princíp týchto procesov spočíva v tom, že hydrogénuhličitan vápenatý je vo vode rozpustný viac než uhličitan vápenatý. Ak sa roztok Ca(HCO3)2 v podzemnej vode dostane do kontaktu s atmosférickým oxidom uhličitým CO2, dôjde k vzniku málo rozpustného uhličitanu, ktorý sa usadí na mieste svojho vzniku. Tieto prírodné úkazy sa vyskytujú v jaskynných systémoch po celom svete a pomalý rast stalaktitov, stalagmitov a stalagnátov je geologickou obdobou rastu a vývoja živých organizmov v prírode.
- Ďalším významným zdrojom vápnika je dolomit, zmiešaný uhličitan horečnato-vápenatý CaMg(CO3)2, ktorého ložiská sa nachádzajú v južnej Európe, Brazílii, južnej Austrálii a Severnej Amerike.
- Apatit je pomerne komplikovaný fosforečnan vápenatý, ktorý patrí medzi významné prírodné zdroje vápnika.
- Fluorit alebo kazivec je minerál s chemickým zložením CaF2 (fluorid vápenatý). Jeho ložiska sa nachádzajú v Číne, USA, Anglicku, Nemecku a Česku. Využíva sa predovšetkým ako surovina pre výrobu fluóru, ale i ako dekoratívny kameň pre výrobu ozdobných predmetov.
- Sadrovec je hydratovaný síran vápenatý CaSO4 · 2 H2O. Vyskytuje sa pomerne hojne v strednej Európe (Česko, Slovensko, Nemecko, Rakúsko) a USA.
Výroba a využitie
Kovový vápnik sa priemyselne vyrába elektrolýzou taveniny chloridu alebo fluoridu vápenatého. Ďalším produktom tejto reakcie je elementárny chlór alebo fluór, ktorý je ihneď ďalej spracovávaný v chemickej výrobe.
Elementárny vápnik vykazuje veľmi silné redukčné vlastnosti a jemne rozptýlený kov sa využíva na redukcie v organickej syntéze ale i redukčnej výrobe iných kovov, napr. uránu, zirkónia alebo tória.
Veľká reaktivita kovového vápnika slúži v metalurgii na odstraňovanie malých množstiev síry a kyslíka z taveniny železa a pri výrobe ocele.
Zlúčeniny a ich využitie
Zásadný význam majú zlúčeniny vápniku v stavebníctve. Termickým rozkladom vápenca vzniká oxid vápenatý, CaO, známy ako pálené vápno.
Reakciou páleného vápna s vodou vzniká hydroxid vápenatý Ca(OH)2, čiže hasené vápno.
CaO + H2O → Ca(OH)2
Hasené vápno je v stavebníctve zložkou mnohých dôležitých pojivých prvkov ako je napr. malta, omietkové zmesi atď. Pri ich aplikácii dochádza k reakcii zásaditého vápna so vzdušným oxidom uhličitým za vzniku pôvodného uhličitanu vápenatého CaCO3.
Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O
Podobné, i keď obmedzenejšie využitie má sadra, teda hemihydrát síranu vápenatého CaSO4 · ½ H2O. Táto zlúčenina sa vyrába termickým rozkladom sadrovca CaSO4 · 2 H2O a po zmiešaní s vodou dochádza k opätivnej hydratácii a vzniká žiarivo biela, pomerne pevná a tvrdá hmota. Má všestranné využitie v stavebníctve, pri výrobe kópií rôznych predmetov (v zubnom lékarstve) atď. Podľa podmienok pri výrobe sadry a prísad pri jej tuhnutí je možné docieliť celú škálu výsledných produktov s rôznou tvrdosťou, rýchlosťou tuhnutia, farbou a pod.
Vápno i sadra sú zložkami pri výrobe dnes pravdepodobne najbežnejšieho stavebného materiálu – cementu. Po zmiešaní s pieskom a vodou vzniká pevná, tvrdá a odolná hmota – betón, s ktorou sa stretávame denne ako materiálom na konštrukciu moderných stavieb a základným materiálom ciest, leteckých pristávacích dráh, železničných pražcov a pod.
Chlorid vápenatý normálne viaže 2 molekuly vody CaCl2 · 2 H2O. Zahriatim je možné kryštalickú vodu odstrániť a látku použiť na sušenie organických tekutín alebo plynov.
Fosforečnany vápenaté, napr. CaHPO3, sa používajú ako priemyselné hnojivá, dodávajúce rastlinám fosfor a vápnik.
Zlúčenina vápnika s uhlíkom - karbid vápenatý, CaC2 reakciou s vodou uvoľňuje acetylén a bol v minulosti používaný na svietenie v lampách, tzv. karbidkách.
Biologický význam vápnika
Vápnik patrí medzi biogénne prvky, ktoré sú nevyhnutné pre všetky živé organizmy. V telách stavovcov je základnou súčasťou kostí a zubov, nachádza sa ale i vo svaloch, krvi a ďalších telesných tkanivách.
Tvrdé schránky — škrupiny a mušle rozmanitých tvarov a veľkostí chrániace telá rôznych morských i sladkovodných ulitníkov a lastúrnikov sú tvorené z veľkej časti predovšetkým zlúčeninami vápnika.
Mohutné koralové útesy, ktoré po stáročia vytvárajú morské polypy z triedy koralovcov, sú zvyšky vápenitých kostier týchto uhynutých živočíchov. V našej prírode sa najčastejšie stretávame so slimákmi, ktorých ich vápenitá ulita chráni pred predátormi.
V ľudskej potrave predstavuje vápnik veľmi podstatnú zložku. Pretože je nevyhnutný pre zdravý vývin a rast kostí a zubov, je dôležité, aby sa pravidelne vyskytoval predovšetkým v jedálnom lístku detí a mládeže. Dôležitý pritom nie je len dostatok samotného vápnika, ale i vitamínu D, ktorý pomáha pri ukladaní vápnika do kostnej hmoty. Nedostatok niektorého z týchto faktorov je príčinou krivice (rachitídy). Starším ľuďom ubúda vápnik z kostnej hmoty, čo sa prejavuje ako tzv. osteoporóza (rednutie kostí). Kosti sú krehké, ľahko sa lámu a zlomeniny sa naopak ťažko a veľmi zdĺhavo hoja.
Uvádza sa, že denná dávka vápnika by mala činiť 800 – 1 000 mg denne, ženy počas dojčenia ešte asi o 500 mg viac. Hlavným zdrojom vápnika v ľudskej potrave je mlieko a mliečne výrobky. Okrem toho je vápnik vo zvýšenej miere prítomný vo väčšine listovej zeleniny, semenách, orechoch, ovsených vločkách a v minerálnych vodách. Je potrebné si uvedomiť, že ľudská strava má byť celkovo vyvážená a spolu s prísunom dôležitého množstva vápnika musí obsahovať i dostatok ostatných minerálnych zložiek (napr. horčíka alebo fosforu).
Iné projekty
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | |||||||||||||||
| 1 | H | He | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 2 | Li | Be | B | C | N | O | F | Ne | ||||||||||||||||||||||||
| 3 | Na | Mg | Al | Si | P | S | Cl | Ar | ||||||||||||||||||||||||
| 4 | K | Ca | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Ni | Cu | Zn | Ga | Ge | As | Se | Br | Kr | ||||||||||||||
| 5 | Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | Cd | In | Sn | Sb | Te | I | Xe | ||||||||||||||
| 6 | Cs | Ba | La | Ce | Pr | Nd | Pm | Sm | Eu | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Lu | Hf | Ta | W | Re | Os | Ir | Pt | Au | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | At | Rn |
| 7 | Fr | Ra | Ac | Th | Pa | U | Np | Pu | Am | Cm | Bk | Cf | Es | Fm | Md | No | Lr | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og |
| Alkalické kovy | Kovy alk. zemín | Lantanoidy | Aktinoidy | Prechodné prvky | Kovy | Polokovy | Nekovy | Halogény | Vzácne plyny |