Кальций  — элемент второй группы, четвёртого периода, с атомным номером 20. Простое вещество кальций — мягкий, химически активный щёлочноземельный металл серебристо-белого цвета. Впервые получен в чистом виде Г. Дэви в 1808 году.История и происхождение названия:Название элемента происходит от  — «известь», «мягкий камень». Оно было предложено английским химиком Гемфри Дэви, в 1808 г. выделившим металлический кальций электролитическим методом. Дэви подверг электролизу смесь влажной гашёной извести с оксидом ртути HgO на платиновой пластине, которая являлась анодом. Катодом служила платиновая проволока, погруженная в жидкую ртуть. В результате электролиза получалась амальгама кальция. Отогнав из неё ртуть, Дэви получил металл, названный кальцием.Соединения кальция — известняк, мрамор, гипс применялись в строительном деле уже несколько тысячелетий назад. Вплоть до конца XVIII века химики считали известь простым телом. В 1789 году А. Лавуазье предположил, что известь, магнезия, барит, глинозём и кремнезём — вещества сложные.Нахождение в природе:На долю кальция приходится 3,38 % массы земной коры после кислорода, кремния, алюминия и железа. Содержание элемента в морской воде —.Кальций встречается в природе в виде смеси шести изотопов: 40  Ca, 42  Ca, 43  Ca, 44  Ca, 46  Ca и 48  Ca, среди которых наиболее распространённый — 40  Ca — составляет 96,97 %. Ядра кальция содержат магическое число протонов: 20. Изотопы и являются двумя из пяти существующих в природе дважды магических ядер.Из шести природных изотопов кальция пять стабильны. Шестой изотоп 48  Ca, самый тяжёлый из шести и весьма редкий, испытывает двойной бета-распад с периодом полураспада лет книга  - заглавие Справочник химика  - издание 2-е изд, испр.В горных породах и минералах:Кальций, энергично мигрирующий в земной коре и накапливающийся в различных геохимических системах, образует 385 минералов.Большая часть кальция содержится в составе силикатов и алюмосиликатов различных горных пород, особенно в полевом шпате — анортите Ca.Довольно широко распространены такие минералы кальция, как кальцит CaCO 3 , ангидрит CaSO 4 , алебастр CaSO 4  ·0.5H 2  O и гипс CaSO 4  ·2H 2  O, флюорит CaF 2 , апатиты Ca 5  3 , доломит MgCO 3  ·CaCO 3. Присутствием солей кальция и магния в природной воде определяется её жёсткость.Осадочная порода, состоящая в основном из скрытокристаллического кальцита — известняк. Под действием регионального метаморфизма известняк преобразуется в мрамор.Миграция в земной коре:В естественной миграции кальция существенную роль играет «карбонатное равновесие», связанное с обратимой реакцией взаимодействия карбоната кальция с водой и углекислым газом с образованием растворимого гидрокарбоната:В биосфере:Соединения кальция находятся практически во всех животных и растительных тканях. Значительное количество кальция входит в состав живых организмов. Так, гидроксиапатит Ca 5  3  OH, или, в другой записи, 3Ca 3  2  ·Са 2   — основа костной ткани позвоночных, в том числе и человека; из карбоната кальция CaCO 3  состоят раковины и панцири многих беспозвоночных, яичная скорлупа и др. В живых тканях человека и животных 1,4—2 % Са ; в теле человека массой содержание кальция — около.Получение:Свободный металлический кальций получают электролизом расплава, состоящего из CaCl 2  и KCl или из CaCl 2  и CaF 2 , а также алюминотермическим восстановлением CaO при 1170—1200 °C.Физические свойства:Металл кальций существует в двух аллотропных модификациях. До устойчив -Ca с кубической гранецентрированной решеткой, выше устойчив -Ca с кубической объемно-центрированной решеткой типа -Fe. Стандартная энтальпия \Delta H^0  перехода → β составляет.При постепенном повышении давления начинает проявлять свойства полупроводника, но не становится полупроводником в полном смысле этого слова. При дальнейшем повышении давления возвращается в металлическое состояние и начинает проявлять сверхпроводящие свойства. Уникальное поведение кальция похоже во многом на стронций.Химические свойства:Кальций — типичный щёлочноземельный металл. Химическая активность кальция высока, но ниже, чем более тяжёлых щёлочноземельных металлов. Он легко взаимодействует с кислородом, углекислым газом и влагой воздуха, из-за чего поверхность металлического кальция обычно тускло-серая, поэтому в лаборатории кальций обычно хранят, как и другие щёлочноземельные металлы, в плотно закрытой банке под слоем керосина или жидкого парафина.В ряду стандартных потенциалов кальций расположен слева от водорода. Стандартный электродный потенциал пары, так что кальций активно реагирует с водой, но без воспламенения:Как и для всех остальных металлов, так и для кальция характерно вытеснение менее активных металлов из их солей:При нагревании на воздухе или в кислороде кальций воспламеняется и горит красным пламенем с оранжевым оттенком. С менее активными неметаллами  - бором, углеродом, кремнием, азотом, фосфором и другими кальций вступает во взаимодействие при нагревании, например:Кроме получающихся в этих реакциях фосфида кальция Ca P и силицида кальция Ca Si, известны также фосфиды кальция составов СаР и СаР 5  и силициды кальция составов CaSi, Ca 3  Si 4  и CaSi 2.Протекание указанных выше реакций, как правило, сопровождается выделением большого количества теплоты. Во всех соединениях с неметаллами степень окисления кальция +2. Большинство из соединений кальция с неметаллами легко разлагается водой, например:Ион Ca 2+  бесцветен. При внесении в пламя растворимых солей кальция пламя окрашивается в кирпично-красный цвет.Такие соли кальция, как хлорид CaCl 2 , бромид CaBr 2 , иодид CaI 2  и нитрат Ca 2 , хорошо растворимы в воде. Нерастворимы в воде фторид CaF 2 , карбонат CaCO 3 , сульфат CaSO 4 , ортофосфат Ca 3  2 , оксалат СаС 2  О 4  и некоторые другие.Важное значение имеет то обстоятельство, что, в отличие от карбоната кальция СаСО 3 , кислый карбонат кальция Са 2  в воде растворим. В природе это приводит к следующим процессам. Когда холодная дождевая или речная вода, насыщенная углекислым газом, проникает под землю и попадает на известняки, то наблюдается их растворение, а в тех местах, где вода, насыщенная гидрокарбонатом кальция, выходит на поверхность земли и нагревается солнечными лучами, протекает обратная реакция.Так в природе происходит перенос больших масс веществ. В результате под землёй могут образоваться огромные карстовые полости и провалы, а в пещерах образуются красивые каменные «сосульки» — сталактиты и сталагмиты.Наличие в воде растворенного гидрокарбоната кальция во многом определяет временную жёсткость воды. Временной её называют потому, что при кипячении воды гидрокарбонат разлагается, и в осадок выпадает СаСО 3. Это явление приводит, например, к тому, что в чайнике со временем образуется накипь.Применение:Главное применение металлического кальция — это использование его как восстановителя при получении металлов, особенно никеля, меди и нержавеющей стали. Кальций и его гидрид используются также для получения трудно восстанавливаемых металлов, таких, как хром, торий и уран. Сплавы кальция со свинцом применяются в некоторых видах аккумуляторных батарей и при производстве подшипников. Кальциевые гранулы используются также для удаления следов воздуха из электровакуумных приборов. Чистый металлический кальций широко применяется в металлотермии при получении редкоземельных элементов.Кальций широко применяется в металлургии для раскисления стали наряду с алюминием или в сочетании с ним. Внепечная обработка кальцийсодержащими проволоками занимает ведущее положение в связи с многофакторностью влияния кальция на физико-химическое состояние расплава, макро- и микроструктуры металла, качество и свойства металлопродукции и является неотъемлемой частью технологии производства стали. В современной металлургии для ввода в расплав кальция используется инжекционная проволока, представляющая из себя кальций в виде порошка или прессованного металла в стальной оболочке. Наряду с раскислением использование кальция позволяет получить благоприятные по природе, составу и форме неметаллические включения, не разрушающиеся в ходе дальнейших технологических операций.Изотоп 48  Ca — один из эффективных и употребительных материалов для производства сверхтяжёлых элементов и открытия новых элементов таблицы Менделеева. Это связано с тем, что кальций-48 является дважды магическим ядром, поэтому его устойчивость позволяет ему быть достаточно нейтроноизбыточным для лёгкого ядра; при синтезе сверхтяжёлых ядер необходим избыток нейтронов.Биологическая роль:Кальций — распространённый макроэлемент в организме растений, животных и человека. В организме человека и других позвоночных большая его часть находится в скелете и зубах. В костях кальций содержится в виде гидроксиапатита. Из различных форм карбоната кальция состоят «скелеты» большинства групп беспозвоночных. Ионы кальция участвуют в процессах свертывания крови, а также служат одним из универсальных вторичных посредников внутри клеток и регулируют самые разные внутриклеточные процессы — мышечное сокращение, экзоцитоз, в том числе секрецию гормонов и нейромедиаторов. Концентрация кальция в цитоплазме клеток человека составляет около, в межклеточных жидкостях около.Потребность в кальции зависит от возраста. Для взрослых в возрасте и детей включительно дневная потребность составляет. В сбалансированной диете большая часть кальция поступает в организм ребёнка с молочными продуктами. Оставшийся кальций приходится на зерновые, бобовые, апельсины, зелень, орехи.Всасывание кальция в кишечнике происходит двумя способами: через клетки кишечника и межклеточно. Первый механизм опосредован действием активной формы витамина D и её кишечными рецепторами. Он играет большую роль при малом и умеренном потреблении кальция. При большем содержании кальция в диете основную роль начинает играть межклеточная абсорбция, которая связана с большим градиентом концентрации кальция. За счёт чрезклеточного механизма кальций всасывается в большей степени в двенадцатиперстной кишке. За счёт межклеточного пассивного переноса абсорбция кальция наиболее активна во всех трёх отделах тонкого кишечника. Всасыванию кальция парацеллюлярно способствует лактоза.Усвоению кальция препятствуют некоторые животные жиры. и пальмовое масло. Содержащиеся в таких жирах пальмитиновая и стеариновая жирные кислоты отщепляются при переваривании в кишечнике и в свободном виде прочно связывают кальций, образуя пальмитат кальция и стеарат кальция. В виде этого мыла со стулом теряется как кальций, так и жир. Этот механизм ответственен за снижение всасывания кальция , снижение минерализации костей и снижение косвенных показателей их прочности. у младенцев при использовании детских смесей на основе пальмового масла. У таких детей образование кальциевых мыл в кишечнике ассоциируется с уплотнением стула, уменьшением его частоты. и коликами .Концентрация кальция в крови из-за её важности для большого числа жизненно важных процессов точно регулируется, и при правильном питании и достаточном потреблении обезжиренных молочных продуктов и витамина D дефицита не возникает. Длительный дефицит кальция иили витамина D в диете приводит к увеличению риска остеопороза, а в младенчестве вызывает рахит.Избыточные дозы кальция и витамина D могут вызвать гиперкальцемию. Максимальная безопасная доза для взрослых в возрасте от 19 до включительно составляет в сутки.  - Эдам.