Calcio

El calcio es un mineral que abunda en el planeta, conformando el conglomerado de los 22 minerales esenciales para la conservación del cuerpo humano, además de ocupar el 5º lugar entre los elementos de la corteza terrestre, pero no se encuentra en estado puro.

Dentro de esta investigación conoceremos su estructura, propiedades, su origen, usos, etc., que lo convierte en uno de los minerales mas conocidos por el ser humano y además uno de los mas utilizados por las industrias para el uso de sus diversos procesos productivos ( cal viva en elaboración de cemento).

Otra principal característica es la que ocurre en nuestro cuerpo con la ausencia o aumento desmesurado de las concentraciones de calcio y que pueden llegar a provocar serios problemas al organismo

Tabla completa

General

Nombre calcio

Símbolo Ca

Número 20

Serie química Metales alcalinos

Grupo 2 (IIA)

Periodo 4

Bloque s

Densidad 1550 kg/m3

Dureza Mohs 1,75

Apariencia Blanco plateado

Propiedades atómicas

Peso atómico 40,078 uma

Radio medio† 180 pm

Radio atómico calculado 194 pm

Radio covalente 174 pm

Radio de Van der Waals Sin datos

Configuración electrónica [Ar]4s2

Estados de oxidación (óxido) 2 (base fuerte)

Estructura cristalina Cúbica centrada en las caras

Propiedades físicas

Estado de la materia Sólido (paramagnético)

Punto de fusión 1115 K

Punto de ebullición 1757 K

Entalpía de vaporización 153,6 kJ/mol

Entalpía de fusión 8,54 kJ/mol

Presión de vapor 254 Pa a 1112 K

Velocidad del sonido 3810 m/s a 293,15 K

Información diversa

Electronegatividad 1,00 (Pauling)

Calor específico 0,632 J/(kg*K)

Conductividad eléctrica 29,8 106 m-1·-1

Conductividad térmica 201 W/(m*K)

1° potencial de ionización 589,8 kJ/mol

2° potencial de ionización 1145,4 kJ/mol

3° potencial de ionización 4912,4 kJ/mol

Isótopos más estables

iso. AN Vida media MD ED MeV PD

40Ca 96,941% Ca es estable con 20 neutrones

41Ca Sintético 103,000 a  0,421 41K

42Ca 0,647% Ca es estable con 22 neutrones

43Ca 0,135% Ca es estable con 23 neutrones

44Ca 2,086% Ca es estable con 24 neutrones

46Ca 0,004% Ca es estable con 26 neutrones

48Ca 0,187% >6×1018 a - 4,272 48Ti

Valores en el SI y en condiciones normales

(0 ºC y 1 atm), salvo que se indique lo contrario.

†Calculado a partir de distintas longitudes

de enlace covalente, metálico o iónico.

Los químicos y físicos dicen que el calcio ocupa un puesto particular en el sistema de Mendeléev, con el número de orden 20. Es decir que consta del núcleo (partículas ínfimas: protones y neutrones) y veinte particular libres con carga negativa, llamadas electrones.

El número 40 determina el peso atómico de este elemento, ubicado en el segundo grupo del sistema de Mendeléev, en la segunda fila. Para la obtención de moléculas estables, exigen en sus combinaciones dos cargas negativas. Su valencia es igual a dos.

Un cuerpo estable, una construcción cualquiera, por regla general es simétrico, de tal manera que la mitad derecha y la izquierda sean coincidentes.

El número 2 y los números 4, 20, 40 dicen acerca de estabilidad excepcional de los átomos de calcio, e incluso, todavía no se conoce cuántos centenares de millones de grados serían necesarios para poder disgregar este firme edificio formado por un núcleo diminuto con una serie de veinte planetas negativos volando a su alrededor. Y a medida que los astrofísicos van comprendiendo la estructura del mundo entero, más y más se dibuja el enorme significado de los átomos de calcio en el universo.

El calcio es el 5° elemento en abundancia en el cuerpo humano y desempeña un papel importante en la regulación de muchos procesos fisiológicos, en la integridad de las células nerviosas y musculares, en la función cardiaca y en la formación de huesos. Actúa como cofactor enzimático y participa en los procesos de secreción y excreción de las glándulas endocrinas y exocrinas, en la liberación de neurotransmisores y en el mantenimiento de la permeabilidad de membranas, la función renal y la respiración. El calcio se excreta por las heces (80%) y la orina (20%). Las sales de calcio que se usan habitualmente por vía intravenosa son el cloruro, el gluceptato y el gluconato.

Es un elemento metálico, reactivo y blanco plateado. Es uno de los metales alcalinotérreos. Su número atómico es 20. Tiene seis isótopos estables y varios radiactivos. Metal maleable y dúctil, amarillea rápidamente al contacto con el aire. Tiene un punto de fusión de 839° C, un punto de ebullición de 1.484° C y una densidad de 1,54 g/cm3; su masa atómica es 40,08.

El calcio ocupa el quinto lugar en abundancia entre los elementos de la corteza terrestre, pero no se encuentra en estado puro en la naturaleza.

El calcio es indispensable para la salud de huesos, dientes, músculos, sistema nervioso, etc. interviene directamente en la nutrición de células, reproducción del ADN (reparación del cuerpo) y del control del Ph, evitando dolores de músculos y articulaciones, calambres, convulsiones, ataques, artritis, alergias, osteoporosis, hipoglucemia, etc. Algunas causas de cáncer incluso pueden deberse a deficiencia de calcio. De igual manera al carbono de calcio neutraliza rápidamente los ácidos de los fluidos en el cuerpo. Investigaciones recientes ligan niveles inapropiados del calcio al proceso del envejecimiento. Por eso más calcio quiere decir más oxigeno y mayor beneficio. Virtualmente el cuerpo requiere de niveles adecuados de calcio para su apropiado funcionamiento.

Otra función del calcio está relacionada con la coagulación de la sangre, a través de su relación con la proteína protrombina.

Algunas de sus sales son bastante insolubles (por ejemplo con SO42-, CO32-, oxalato, etc.) y forma parte de distintos biominerales. Así, en el ser humano, está presente en los huesos como hidroxiapatito cálcico, Ca10(OH)2(PO4)6, en los dientes como fluorohidroxiapatito (algunos OH- se sustituyen por F-) o como carbonato de calcio, CaCO3, en el oído interno. Otros biominerales se encuentran presentes en exoesqueletos, en conchas o en cáscara de huevo de distintos animales y en forma de distintas sales.

Cantidades de alimentos que aportan 100 Mg de calcio:

Almendras 42 gr

Nueces del Brasil 59 gr

Harina de soja 44 gr

Harina de avena 192 gr

Pan integral 185 gr

Melazas negras 20 gr

Higos secos 40 gr

Perejil 50 gr

Col rizada 67 gr

Fuentes de calcio:

Se puede encontrar calcio en una gran variedad de alimentos. Derivados lácteos, vegetales de hoja verde, frutos y semillas (almendras, semillas de sésamo) tofu y frutas deshidratadas son muy buenas fuentes de calcio para vegetarianos.

Tenemos muchos otros alimentos como los frutos secos: sésamo, almendras, avellanas, pistacho, girasol, nuez.

Verduras: perejil, col rizada, cebolleta, espinaca, brócolis, acelga, aceitunas, puerro.

Legumbres: soja, garbanzo, lentejas.

Cereales: copos de avena, trigo.

Frutas: higo seco, pasa, dátil.

Para mantener el equilibrio de calcio es muy importante la dieta alcalinizante que básicamente son las frutas, ensaladas y verduras, legumbres, frutos secos, cereales y el yogurt. La dieta equilibrada esta integrada e un 80% de alimentos alcalinos y un 20% de ácidos como son el azúcar, café, alcohol, proteínas animales, pescados y huevo.

En la Naturaleza, lo encontramos en los minerales:

Caliza: CaCO3

Dolomita: CaCO3.MgCO3

Gipei: CaSO4.2 H2O

Fluorapatito: Ca5(PO2) 3F

Fluorita: CaF2

Alúminosilicatos: CaO.Al2O3.SiO2

El calcio ocupa el quinto lugar en abundancia entre los elementos de la corteza terrestre, pero no se encuentra en estado puro en la naturaleza. Se da en varios compuestos muy útiles, tales como el carbonato de calcio (CaCO3), del que están formados la calcita, el mármol, la piedra caliza y la marga; el sulfato de calcio (CaSO4), presente en el alabastro o el yeso; el fluoruro de calcio (CaF2), en la fluorita; El fosfato de calcio o roca de fosfato (Ca3(PO4)2) y varios silicatos. En aire frío y seco, el calcio no es fácilmente atacado por el oxígeno, pero al calentarse, reacciona fácilmente con los halógenos, el oxígeno, el azufre, el fósforo, el hidrógeno y el nitrógeno. El calcio reacciona violentamente con el agua, formando el hidróxido Ca(OH)2 y liberando hidrógeno.

Obtención industrial

Calcio Elemental

La obtención industrial de calcio elemental

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