कैल्शियम की विशेषता। कैल्शियम के गुण। कैल्शियम फॉर्मूला

2024 लेखक: Angel Austin | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-12-17 05:27

आवर्त तंत्र के सभी तत्वों में, उनमें से कई ऐसे हैं, जिनके बिना जीवों में न केवल विभिन्न रोगों का विकास संभव है, बल्कि सामान्य रूप से रहना और विकसित होना असंभव है। इन्हीं में से एक है कैल्शियम।

दिलचस्प बात यह है कि जब इस धातु की बात आती है, तो एक साधारण पदार्थ के रूप में, यह किसी व्यक्ति के लिए कोई लाभ नहीं है, यहां तक कि नुकसान भी नहीं करता है। हालाँकि, किसी को केवल आयनों Ca²⁺ का उल्लेख करना होगा, क्योंकि तुरंत ही उनके महत्व को दर्शाने वाले बिंदुओं का एक समूह होता है।

आवर्त सारणी में कैल्शियम की स्थिति

कैल्शियम की विशेषता, किसी भी अन्य तत्व की तरह, आवर्त प्रणाली में इसकी स्थिति के संकेत के साथ शुरू होती है। आखिरकार, यह इस परमाणु के बारे में बहुत कुछ सीखना संभव बनाता है:

• कोर चार्ज;
• इलेक्ट्रॉनों और प्रोटॉनों की संख्या, न्यूट्रॉन;
• ऑक्सीकरण अवस्था, उच्च और निम्न;
• इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फ़िगरेशन और अन्य महत्वपूर्ण चीजें।

जिस तत्व पर हम विचार कर रहे हैं वह दूसरे समूह के चौथे बड़े आवर्त में मुख्य उपसमूह में स्थित है और इसकी क्रम संख्या 20 है। साथ ही, रासायनिक आवर्त सारणी कैल्शियम के परमाणु भार को दर्शाती है - 40.08, जो कि औसत है इस के मौजूदा समस्थानिकों का मूल्यपरमाणु।

ऑक्सीकरण अवस्था एक है, हमेशा स्थिर, +2 के बराबर। उच्च ऑक्साइड CaO का सूत्र। तत्व का लैटिन नाम कैल्शियम है, इसलिए परमाणु Ca का प्रतीक है।

एक साधारण पदार्थ के रूप में कैल्शियम की विशेषता

सामान्य परिस्थितियों में यह तत्व धातु, चांदी जैसा सफेद होता है। एक साधारण पदार्थ के रूप में कैल्शियम का सूत्र Ca है। इसकी उच्च रासायनिक गतिविधि के कारण, यह विभिन्न वर्गों से संबंधित कई यौगिक बनाने में सक्षम है।

समुच्चय की ठोस अवस्था में, यह मानव शरीर में शामिल नहीं है, इसलिए यह औद्योगिक और तकनीकी जरूरतों (मुख्य रूप से रासायनिक संश्लेषण) के लिए महत्वपूर्ण है।

पृथ्वी की पपड़ी में हिस्सेदारी के मामले में सबसे आम धातुओं में से एक है, लगभग 1.5%। यह क्षारीय मिट्टी के समूह से संबंधित है, क्योंकि पानी में घुलने पर यह क्षार देता है, लेकिन प्रकृति में यह कई खनिजों और लवणों के रूप में होता है। समुद्र के पानी में बहुत सारा कैल्शियम (400 mg/l) शामिल होता है।

क्रिस्टल जाली

कैल्शियम की विशेषता को क्रिस्टल जाली की संरचना द्वारा समझाया गया है, जिसके दो प्रकार हो सकते हैं (क्योंकि एक अल्फा और एक बीटा रूप है):

• घन चेहरा केंद्रित;
• मात्रा केंद्रित।

अणु में बंध का प्रकार धात्विक होता है, जाली स्थलों पर सभी धातुओं की तरह परमाणु-आयन होते हैं।

प्रकृति में होना

प्रकृति में कई मूल पदार्थ होते हैं जिनमें यह तत्व होता है।

1. समुद्र का पानी।
2. चट्टानें और खनिज।
3. जीवित जीव (गोले औरगोले, हड्डी के ऊतक, और इसी तरह)।
4. पृथ्वी की पपड़ी में भूजल।

निम्न प्रकार के चट्टानों और खनिजों को कैल्शियम के प्राकृतिक स्रोतों के रूप में पहचाना जा सकता है।

1. डोलोमाइट कैल्शियम और मैग्नीशियम कार्बोनेट का मिश्रण है।
2. फ्लोराइट - कैल्शियम फ्लोराइड।
3. जिप्सम - CaSO₄ 2H₂O.
4. कैल्साइट - चाक, चूना पत्थर, संगमरमर - कैल्शियम कार्बोनेट।
5. अलबास्टर - CaSO₄ 0.5H₂O.
6. उदासीनता।

कुल मिलाकर, लगभग 350 विभिन्न खनिज और चट्टानें हैं जिनमें कैल्शियम होता है।

प्राप्त करने के तरीके

धातु को मुक्त रूप में लंबे समय तक पृथक करना संभव नहीं था, क्योंकि इसकी रासायनिक गतिविधि अधिक होने के कारण यह आपको प्रकृति में शुद्ध रूप में नहीं मिलेगी। इसलिए, 19वीं शताब्दी (1808) तक, विचाराधीन तत्व एक और रहस्य था जिसे आवर्त सारणी में रखा गया था।

एक धातु के रूप में कैल्शियम अंग्रेजी रसायनज्ञ हम्फ्री डेवी को संश्लेषित करने में सक्षम था। यह वह था जिसने सबसे पहले ठोस खनिजों और लवणों के विद्युत प्रवाह के साथ परस्पर क्रिया की विशेषताओं की खोज की थी। आज तक, इस धातु को प्राप्त करने का सबसे प्रासंगिक तरीका इसके लवणों का इलेक्ट्रोलिसिस है, जैसे:

• कैल्शियम और पोटेशियम क्लोराइड का मिश्रण;
• फ्लोराइड और कैल्शियम क्लोराइड का मिश्रण।

धातु विज्ञान में आम एल्युमिनोथर्मिक विधि का उपयोग करके इसके ऑक्साइड से कैल्शियम निकालना भी संभव है।

भौतिक गुण

भौतिक मापदंडों के संदर्भ में कैल्शियम की विशेषता को कई बिंदुओं में वर्णित किया जा सकता है।

1. सामान्य परिस्थितियों में समग्र अवस्था ठोस होती है।
2. गलनांक - 842 ⁰सी.
3. धातु नरम होती है, चाकू से काटी जा सकती है।
4. रंग - चांदी सफेद, चमकदार।
5. इसमें अच्छे प्रवाहकीय और तापीय गुण होते हैं।
6. लंबे समय तक गर्म करने पर यह द्रव में बदल जाता है, फिर वाष्प अवस्था में, अपने धात्विक गुणों को खो देता है। क्वथनांक 1484 ⁰C.

कैल्शियम के भौतिक गुणों में एक विशेषता है। जब किसी धातु पर दबाव डाला जाता है, तो किसी समय वह अपने धात्विक गुणों और बिजली के संचालन की क्षमता को खो देता है। हालांकि, एक्सपोजर में और वृद्धि के साथ, इसे फिर से बहाल किया जाता है और इन संकेतकों में बाकी तत्वों की तुलना में कई गुना अधिक सुपरकंडक्टर के रूप में प्रकट होता है।

रासायनिक गुण

इस धातु की सक्रियता बहुत अधिक होती है। इसलिए, कई अंतःक्रियाएं हैं जिनमें कैल्शियम प्रवेश करता है। सभी अधातुओं के साथ अभिक्रियाएँ उसके लिए सामान्य हैं, क्योंकि अपचायक के रूप में वह बहुत प्रबल है।

1. सामान्य परिस्थितियों में, हैलोजन, ऑक्सीजन के साथ संबंधित बाइनरी यौगिकों को बनाने के लिए आसानी से प्रतिक्रिया करता है।
2. गर्म होने पर: हाइड्रोजन, नाइट्रोजन, कार्बन, सिलिकॉन, फास्फोरस, बोरॉन, सल्फर और अन्य।
3. खुली हवा में, यह तुरंत कार्बन डाइऑक्साइड और ऑक्सीजन के साथ संपर्क करता है, इसलिए यह एक ग्रे लेप से ढक जाता है।
4. एसिड के साथ हिंसक रूप से प्रतिक्रिया करता है, कभी-कभी ज्वलनशील।

कैल्शियम के दिलचस्प गुण सामने आते हैंइसके बारे में लवण की संरचना में। तो, छत और दीवारों पर उगने वाली खूबसूरत गुफा स्टैलेक्टाइट्स और स्टैलेग्माइट्स कैल्शियम कार्बोनेट से ज्यादा कुछ नहीं हैं, जो भूजल के अंदर प्रक्रियाओं के प्रभाव में पानी, कार्बन डाइऑक्साइड और बाइकार्बोनेट से समय के साथ बनते हैं।

यह देखते हुए कि धातु अपनी सामान्य अवस्था में कितनी सक्रिय है, इसे प्रयोगशालाओं में संग्रहीत किया जाता है, जैसे कि क्षारीय। एक गहरे रंग के कांच के कंटेनर में, कसकर बंद ढक्कन के साथ और मिट्टी के तेल या पैराफिन की एक परत के नीचे।

कैल्शियम आयन के लिए गुणात्मक प्रतिक्रिया एक सुंदर, समृद्ध ईंट-लाल रंग में लौ का रंग है। इसके कुछ लवण (कैल्शियम कार्बोनेट, फ्लोराइड, सल्फेट, फॉस्फेट, सिलिकेट, सल्फाइट) के अघुलनशील अवक्षेपों द्वारा यौगिकों की संरचना में एक धातु की पहचान करना भी संभव है।

धातु जोड़

धातु यौगिकों के प्रकार इस प्रकार हैं:

• ऑक्साइड;
• हाइड्रॉक्साइड;
• कैल्शियम लवण (मध्यम, अम्लीय, क्षारीय, दोहरा, जटिल)।

कैल्शियम ऑक्साइड को बुझा चूना कहते हैं। CaO का उपयोग भवन निर्माण सामग्री (चूना) बनाने के लिए किया जाता है। यदि आप ऑक्साइड को पानी से बुझाते हैं, तो आपको संबंधित हाइड्रॉक्साइड मिलता है, जो क्षार के गुणों को प्रदर्शित करता है।

विभिन्न कैल्शियम लवण, जिनका उपयोग अर्थव्यवस्था के विभिन्न क्षेत्रों में किया जाता है, बड़े व्यावहारिक महत्व के हैं। किस प्रकार के लवण मौजूद हैं, हम पहले ही ऊपर उल्लेख कर चुके हैं। यहां इन यौगिकों के प्रकारों के उदाहरण दिए गए हैं।

1. मध्यम लवण - कार्बोनेट CaCO₃, फॉस्फेट Ca₃(PO₄) ₂ और अन्य।
2. अम्लीय - हाइड्रोसल्फेट CaHSO₄।
3. बेसिक - बाइकार्बोनेट(एसएओएच)₃पीओ₄.
4. कॉम्प्लेक्स - [सीए (एनएच₃)₈] सीएल_2.
5. डबल - 5Ca(NO₃)₂NH₄नहीं 3_10एच2_ओ.

यह इस वर्ग के यौगिकों के रूप में है कि कैल्शियम जैविक प्रणालियों के लिए महत्वपूर्ण है, क्योंकि लवण शरीर के लिए आयनों का स्रोत हैं।

जैविक भूमिका

मानव शरीर के लिए कैल्शियम का क्या महत्व है? कई कारण हैं।

1. यह इस तत्व के आयन हैं जो अंतरकोशिकीय पदार्थ और ऊतक द्रव का हिस्सा हैं, उत्तेजना के तंत्र के नियमन में भाग लेते हैं, हार्मोन और न्यूरोट्रांसमीटर का उत्पादन करते हैं।
2. कैल्शियम हड्डियों, दांतों के इनेमल में शरीर के कुल वजन के लगभग 2.5% की मात्रा में जमा हो जाता है। यह काफी है और इन संरचनाओं को मजबूत करने, उनकी ताकत और स्थिरता बनाए रखने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। इसके बिना शरीर का विकास असंभव है।
3. रक्त का थक्का बनना भी आयनों पर निर्भर करता है।
4. यह हृदय की मांसपेशी का हिस्सा है, जो इसके उत्तेजना और संकुचन में भाग लेता है।
5. एक्सोसाइटोसिस और अन्य इंट्रासेल्युलर परिवर्तनों की प्रक्रियाओं में भागीदार है।

यदि कैल्शियम की मात्रा पर्याप्त नहीं है, तो रोगों का विकास जैसे:

• रिकेट्स;
• ऑस्टियोपोरोसिस;
• रक्त रोग।

एक वयस्क के लिए दैनिक मानदंड 1000 मिलीग्राम है, और 9 साल के बच्चों के लिए 1300 मिलीग्राम है। शरीर में इस तत्व की अधिकता को रोकने के लिए, संकेतित खुराक को पार नहीं किया जाना चाहिए। अन्यथामामले में, आंत्र रोग विकसित हो सकता है।

अन्य सभी जीवों के लिए कैल्शियम भी कम महत्वपूर्ण नहीं है। उदाहरण के लिए, कई अकशेरूकीय, हालांकि उनके पास एक कंकाल नहीं है, हालांकि, उन्हें मजबूत करने के बाहरी साधन भी इस धातु के निर्माण हैं। उनमें से:

• शंख;
• सीप और सीप;
• स्पंज;
• कोरल पॉलीप्स।

ये सभी अपनी पीठ पर चलते हैं या, सिद्धांत रूप में, जीवन की प्रक्रिया में किसी प्रकार का बाहरी कंकाल बनाते हैं जो उन्हें बाहरी प्रभावों और शिकारियों से बचाता है। इसका मुख्य घटक कैल्शियम लवण है।

मनुष्यों की तरह कशेरुकाओं को भी सामान्य वृद्धि और विकास के लिए इन आयनों की आवश्यकता होती है और उन्हें भोजन से मिलता है।

कैल्शियम युक्त तैयारी

ऐसे कई विकल्प हैं जिनके द्वारा शरीर में लापता तत्व की भरपाई संभव है। सबसे अच्छा, निश्चित रूप से, प्राकृतिक तरीके - वांछित परमाणु वाले उत्पाद। हालांकि, अगर किसी कारण से यह अपर्याप्त या असंभव है, तो चिकित्सा मार्ग भी स्वीकार्य है।

तो, कैल्शियम युक्त खाद्य पदार्थों की सूची कुछ इस प्रकार है:

• डेयरी और खट्टा-दूध उत्पाद;
• मछली;
• हरा;
• अनाज (एक प्रकार का अनाज, चावल, साबुत गेहूं की पेस्ट्री);
• कुछ खट्टे फल (संतरा, कीनू);
• फलियां;
• सभी मेवा (खासकर बादाम और अखरोट)।

यदि आपको कुछ उत्पादों से एलर्जी है या आप किसी अन्य कारण से उनका उपयोग नहीं कर सकते हैं, तो शरीर में वांछित तत्व के स्तर की भरपाई करें।कैल्शियम युक्त तैयारी मदद करेगी।

ये सभी इस धातु के लवण हैं, जो शरीर द्वारा आसानी से अवशोषित होने की क्षमता रखते हैं, जल्दी से रक्त और आंतों में अवशोषित हो जाते हैं। उनमें से, निम्नलिखित सबसे लोकप्रिय और उपयोग किए गए हैं।

1. कैल्शियम क्लोराइड - वयस्कों और बच्चों के लिए इंजेक्शन या मौखिक प्रशासन के लिए समाधान। यह संरचना में नमक की एकाग्रता में भिन्न होता है, इसका उपयोग "गर्म इंजेक्शन" के लिए किया जाता है, क्योंकि यह इंजेक्शन के दौरान ऐसी सनसनी का कारण बनता है। फलों के रस के रूप अंतर्ग्रहण में आसानी के लिए उपलब्ध हैं।
2. कैल्शियम ग्लूकोनेट। गोलियों (0.25 या 0.5 ग्राम) और अंतःशिरा इंजेक्शन के लिए समाधान के रूप में उपलब्ध है। अक्सर गोलियों के रूप में विभिन्न फल योजक होते हैं।
3. कैल्शियम लैक्टेट - 0.5 ग्राम गोलियों में उपलब्ध