Calcio (elemento chimico)

Calcio
20 Ca                                                                                                                                                                                                                                               potassio ← calcio → scandio
Aspetto
Bianco argenteo (calcio in atmosfera di argon)
Linea spettrale
Generalità
Nome, simbolo, numero atomico	calcio, Ca, 20
Serie	metalli alcalino terrosi
Gruppo, periodo, blocco	2 (IIA), 4, s
Densità	1 550 kg/m³
Durezza	1,75
Configurazione elettronica
Termine spettroscopico	1S0
Proprietà atomiche
Peso atomico	40,078
Raggio atomico (calc.)	180(194) pm
Raggio covalente	174 pm
Configurazione elettronica	[Ar]4s2
e− per livello energetico	2, 8, 8, 2
Stati di ossidazione	2 (base forte)
Struttura cristallina	cubica a facce centrate
Proprietà fisiche
Stato della materia	solido (paramagnetico)
Punto di fusione	1 115 K (842 °C)
Punto di ebollizione	1 757 K (1 484 °C)
Volume molare	26,20×10−6m³/mol
Entalpia di vaporizzazione	153,6 kJ/mol
Calore di fusione	8,54 kJ/mol
Tensione di vapore	254 Pa a 1 112 K
Velocità del suono	3810 m/s a 293,15 K
Altre proprietà
Numero CAS	7440-70-2
Elettronegatività	1,00 (scala di Pauling)
Calore specifico	632 J/(kg·K)
Conducibilità elettrica	29,8×106/(m·Ω)
Conducibilità termica	201 W/(m·K)
Energia di prima ionizzazione	589,8 kJ/mol
Energia di seconda ionizzazione	1 145,4 kJ/mol
Energia di terza ionizzazione	4 912,4 kJ/mol
Isotopi più stabili
iso NA TD DM DE DP 40Ca 96,941% Ca è stabile con 20 neutroni 41Ca sintetico 103 000 anni ε 0,421 41K 42Ca 0,647% Ca è stabile con 22 neutroni 43Ca 0,135% Ca è stabile con 23 neutroni 44Ca 2,086% Ca è stabile con 24 neutroni 46Ca 0,004% Ca è stabile con 26 neutroni 48Ca 0,187% 4,2×1019 anni ββ− 4,272 48Ti
iso: isotopo NA: abbondanza in natura TD: tempo di dimezzamento DM: modalità di decadimento DE: energia di decadimento in MeV DP: prodotto del decadimento

Il calcio è l'elemento chimico di numero atomico 20 e il suo simbolo è Ca. È il terzo elemento del gruppo 2 (metalli alcalino terrosi) del sistema periodico, collocato tra il magnesio e lo stronzio; si trova nel quarto periodo e fa parte del blocco s.^[1]

È un metallo alcalino terroso tenero, grigio, usato come agente riducente nell'estrazione mineraria di torio, uranio e zirconio; quando esposto all'aria, forma uno strato di ossido scuro. Le sue proprietà fisiche e chimiche sono simili ai suoi più pesanti omologhi, lo stronzio e il bario. È il quinto elemento più abbondante della crosta terrestre e il terzo metallo più abbondante, dopo il ferro e l'alluminio. Il più comune composto del calcio che si trova sulla Terra è il carbonato di calcio, riscontrabile nel calcare e nei fossili risalenti all'ancestrale vita marina; il gesso, l'anidrite, la fluorite e l'apatite sono anch'essi fonti di calcio.

Il nome deriva dal latino calx, "calce", che significa ottenuto dal riscaldamento del calcare. I suoi composti furono noti fin dall'antichità anche se la loro chimica fu sconosciuta fino al XVII secolo. Venne isolato per la prima volta da Humphrey Davy nel 1808, tramite elettrolisi del suo ossido. Mentre il metallo puro non può vantare molte applicazioni a causa della sua alta reattività, viene spesso utilizzato in piccole quantità come componente di leghe di acciaio, mentre alcune leghe di piombo e di calcio sono talvolta utilizzate nella realizzazione di batterie per autoveicoli. I composti di calcio sono d'altra parte molto diffusi in molti settori: ad esempio, trovano impiego nell'industria alimentare, in quella farmaceutica, nella cartiera come candeggianti, in cemento, nella produzione di saponi e come isolanti elettrici.

Il calcio è il quinto elemento più abbondante del corpo umano e il più abbondante metallo. Gli ioni di calcio svolgono un ruolo vitale nella fisiologia e nella biochimica dell'organismo e della cellula come elettroliti. Rivestono un ruolo importante nelle vie di trasduzione del segnale, dove agiscono come un secondo messaggero, nel rilascio di neurotrasmettitori dai neuroni, nella contrazione di tutti i tipi di cellule muscolari e nella fecondazione. Molti enzimi richiedono ioni di calcio come cofattore. Anche gli ioni di calcio esterni alle cellule sono importanti al fine di mantenere la differenza di potenziale tra membrane cellulari eccitabili, nonché una corretta formazione delle ossa.