Nguyên tố Calcium này nằm ở vị trí nào (ô, nhóm, chu kì) trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học?

Đã có rất nhiều em gửi câu hỏi: Nguyên tố Calcium này nằm ở vị trí nào (ô, nhóm, chu kì) trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học? về cho Admin. Vì vậy trong bài viết này, Admin không chỉ trả lời câu hỏi mà còn làm một bài tổng hợp chia sẻ đầy đủ các thông tin và kiến thức về nguyên tố Calcium. Theo dõi bài viết để hiểu hơn về nguyên tố hóa học này các em nhé!

Calcium là một nguyên tố hóa học được phát âm theo tiếng Pháp. Nó chính là nguyên tố Canxi hay Calci được ký hiệu là Ca trong bảng tuần hoàn hóa học.

Calcium hay Canxi là nguyên tố không chỉ cần thiết cho sinh vật sống mà còn có vai trò cực kỳ quan trọng với con người. Calcium chính là một trong những khoáng chất quan trọng cấu tạo nên hệ xương, răng,... và nó tham gia vào nhiều chức năng của cơ thể sống.

Trong máu, Calcium tồn tại dưới 3 dạng là:

Dạng ion $C a^{2 +}$ chiếm 50%
Dạng kết hợp Protein huyết tương với Calcium, chủ yếu là Albumin chiếm gầm 50%
Còn lại Canxi tồn tại dưới dạng phức hợp của các ion phosphate, citrate, carbonate

Calcium là gì?

Trong bảng tuần hoàn hóa học, nguyên tố Calcium nằm ở vị trí ô số 20, thuộc chu kì 4. Nó thuộc nhóm IIA, đây là nhóm các kim loại kiềm thổ.

Từ thời tiền sử cách đây hơn 7000 năm - 14000 năm TCN, Calcium được sử dụng ở dạng Vôi và nó được dùng làm vật liệu xây dựng. Lò vôi có tuổi đời lâu nhất trên thế giới có niên đại lên đến 2500 TCN được tìm thấy ở Khadijah Mesopotamia.

Calcium là nguyên tố đã được biết từ rất sớm, bắt đầu từ thế kỷ I khi người La Mã cổ đại điều chế vôi ở dạng Calcium Oxide. Theo văn liệu năm 975 có ghi nhận, Calcium Sulfate là chất hữu ích trong việc hình thành nên xương. Tuy nhiên, nguyên tố này không được tách biệt, phải mãi đến năm 1808, nhà hóa học người Anh Sir Humphry Davy mới điện phân để tách riêng Calcium ra khỏi hỗn hợp gồm vôi và Mercury oxide.

Các thông tin cơ bản nhất về nguyên tố Calcium (Canxi) mà các em cần nắm được, nếu có thể nhớ thì sẽ rất hữu ích cho quá trình giải bài tập. Cụ thể như sau:

Thông tin chi tiết về nguyên tố Calcium trong bảng tuần hoàn hóa học

Tên nguyên tố: Canxi
Tên tiếng Latin: Calcium
Ký hiệu hóa học: Ca
Số hiệu nguyên tử: 20
Chu kỳ: 4
Nhóm nguyên tố: IIA - Kim loại kiềm thổ
Nguyên tử khối: 40,078 (~40)
Độ âm điện: 1,0
Khối lượng riêng $[g / c m^{3}]$ : 1,55
Số oxi hóa: 2
Cấu hình electron: $1 s^{2} 2 s^{2} 2 p^{6} 3 s^{2} 3 p^{6} 4 s^{2}$
Trạng thái: Rắn
Nhiệt độ sôi: $1484^{0} C$
Nhiệt độ nóng chảy: $839^{0} C$
Độ dẫn điện: $200 W m^{- 1} K^{- 1}$
Nhiệt dung riêng: $0, 647 J K^{- 1} g^{- 1}$
Độ cứng theo thang Mohs: 1.5-2
Điện dẫn suất: $3, 13 . 10^{7} S m^{- 1}$
Mô đun cắt [GPa]: 7,4
Đồng vị bền: 6
Đồng vị không bền: 8
Năng lượng ion hóa bậc 1 [eV]: 6,1132
Năng lượng ion hóa bậc 2 [eV]: 11,871
Năng lượng ion hóa bậc 3 [eV]: 50,908

Calcium (Ca) là một chất rắn có màu trắng bạc ánh kim. Calcium có độ cứng khá cao, nhiệt độ nóng chảy là $842^{0} C$ tương ứng với $548^{0} F$ và nhiệt độ sôi là $1484^{0} C$ tương ứng với $2718^{0} F$ . Không những vậy, Calcium còn có khả năng dẫn điện, dẫn nhiệt tốt và tan nhiều trong nước.

Calcium là một chất có tính khử mạnh hơn Magnesium và Sodium khi nó tồn tại ở dạng ion $M^{2 +}$ .

$M \to M^{2 +} + 2 e$

Chi tiết các các tính chất hóa học của Calcium như sau:

Tính chất hóa học của Calcium

Calcium tác dụng với phi kim

Trong không khí, Calcium (Ca) tác dụng mạnh với khí oxygen, khi người ta đốt nóng Calcium trong oxi thì ngọn lửa có màu đỏ nâu.

$2 C a + O_{2} \to 2 C a O + Q$

$C a + H_{2} \to C a H_{2}$ .

Canxi tác dụng với Axit

Khi cho Calcium tác dụng với Hydrohalic acid nó sẽ tạo ra muối halide và khí $H_{2}$ . Phản ứng hóa học này được gọi là phản ứng trao đổi.

$C a + 2 H C l \to C a C l_{2} + H_{2}$

Khi cho Calcium tác dụng với dung dịch nitric acid, phản ứng sẽ sinh ra muối Calcium nitrate, Nitrogen dioxide và nước.

$C a + 4 H N O_{3} đ ặ c \to C a {(N O_{3})}_{2} + 2 N O_{2} + 2 H_{2} O .$

Canxi tác dụng với nước

Ở nhiệt độ thường, Calcium khử nước cực mạnh và nó tan nhiều trong nước.

$C a + 2 H_{2} O \to C a (O H)_{2} + H_{2}$

Trong tự nhiên Calcium (Canxi) tồn tại ở nhiều dạng khác nhau, bao gồm:

Trạng thái tự nhiên của Calcium

Calcium tinh thể: Là dạng phổ biến nhất của Calcium trong tự nhiên. Nó có thể được tìm thấy trong các khoáng sản như Calcite và Aragonite, và là thành phần chính của các loại đá như đá vôi và đá cẩm thạch.
Calcium hòa tan: Là dạng Calcium có trong nước và được tìm thấy trong các suối nước nóng và các mạch nước ngầm.
Calcium kết hợp với các khoáng chất khác: Calcium cũng tồn tại trong các khoáng chất khác như Fluorite, Apatite và Gypsum.

Để điều chế ra Calcium (Ca) nguyên chất người ta sẽ điện phân nóng chảy muối Calcium Chloride.

$C a C l_{2} \to C a + C l_{2}$

Calcium (Canxi) là thành phần vô cùng quan trọng trong khẩu phần dinh dưỡng của con người. Chỉ cần thiết hút một lượng dù rất nhỏ nó cũng ảnh hưởng đến sự hình thành và phát triển của hệ xương và răng ở người. Nhưng nếu thừa Calcium thì cũng có thể dễ đến tình trạng bị sỏi thận. Để hấp thụ Canxi ở cơ thể người, sinh vật sống sẽ cần đến sự góp mặt của Vitamin D. Bên cạnh đó, trong các sản phẩm từ sữa cũng chứa một hàm lượng lớn Calcium.

Ứng dụng của Calcium hiện nay

Không những vậy, Calcium còn được ứng dụng vào nhiều lĩnh vực khác nhau như:

Sản xuất xi măng: Calcium là thành phần chính của xi măng, một vật liệu xây dựng quan trọng được sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới.
Sản xuất phân bón: Calcium và các hợp chất của nó được sử dụng làm phân bón cho cây trồng, giúp tăng cường sức khỏe và sinh trưởng của cây.
Tăng độ cứng của nước: Calcium và các ion khác được sử dụng để làm tăng độ cứng của nước. Điều này có thể giúp ngăn ngừa sự hình thành của các cặn bẩn trong đường ống cấp nước và hệ thống sưởi.
Chế biến thực phẩm: Calcium được sử dụng làm chất bổ sung dinh dưỡng trong các sản phẩm thực phẩm như sữa, kem, sữa chua và bánh mì.
Sản xuất thực phẩm và chế biến các sản phẩm thủy sản: Calcium được sử dụng để bảo quản và tăng độ cứng của các sản phẩm thực phẩm như phô mai, bơ, và kem.
Sản xuất thuốc: Calcium và các hợp chất của nó được sử dụng trong sản xuất các loại thuốc như thuốc kháng histamin và thuốc trị viêm.
Sản xuất vật liệu xây dựng: Calcium và các hợp chất của nó được sử dụng trong sản xuất các vật liệu xây dựng như vữa, sơn và gạch.
Sản xuất sơn và mực in: Calcium Carbonate được sử dụng trong sản xuất sơn và mực in.
Sản xuất thép: Calcium được sử dụng trong sản xuất thép và các hợp kim.

Trong cuộc sống, các hợp chất phổ biến của Calcium bao gồm:

Các hợp chất thường gặp của Calcium

Canxi oxit (CaO)

Calcium oxide (CaO) là một oxide base thường được gọi với tên quen thuộc là vôi sống hoặc vôi nung. Nó là một chất rắn có màu trắng ở dạng tinh thể. Nó có tính kiềm và có khả năng ăn mòn da. CaO được sản xuất bằng phương pháp điện phân đá vôi $C a C O_{3}$ .

$C a C O_{3} \to C a O + C O_{2}$

Calcium oxide (CaO) được đưa vào ứng dụng trong các trường hợp sau:

Khi tác dụng với nước, CaO tạo thành $C a {(O H)}_{2}$ , được sử dụng để trộn vữa trong xây dựng giúp tăng độ cứng và liên kết của vật liệu.
CaO được sử dụng trong sản xuất thủy tinh, gốm sứ và công nghiệp luyện kim.
CaO cũng được sử dụng để cân bằng độ pH trong xử lý nước và nước thải, loại bỏ tạp chất phosphat.
Ngoài ra, CaO còn được sử dụng để khử chua cho đất trồng trọt, diệt nấm, khử độc môi trường và làm sạch các bề mặt kim loại.

Canxi hidroxit (Ca(OH)2)

Calcium hydroxide( $C a {(O H)}_{2}$ ) thường được gọi là vôi tôi hay vôi. Đây là một chất có màu trắng, tan ít trong nước và nó có tính bazơ mạnh. Để điều chế Calcium hydroxide ( $C a {(O H)}_{2}$ ) người ta thường cho Calcium oxide (CaO) tác dụng với nước.

$C a O + H_{2} O \to C a (O H)_{2}$

Calcium hydroxide ( $C a {(O H)}_{2}$ ) được đưa vào ứng dụng trong các trường hợp sau:

Được sử dụng trong quá trình trộn vữa để phục vụ mục đích xây dựng
Sử dụng trong việc khử chua đối với đất trồng trọt, ao nuôi
Sử dụng làm chất tạo bông tụ trong quy trình xử lý nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp.

Canxi Cacbonat (CaCO3)

Calcium Carbonate ( $C a C O_{3}$ ) là một hợp chất tồn tại dưới dạng đá, nó nằm rải rác ở nhiều nơi trên thế giới. Nó cũng là một trong những thành phần chính cấu tạo nên vỏ cua, ốc,... Calcium Carbonate ( $C a C O_{3}$ ) là muối ở thể rắn có màu trắng và nó không tan trong nước.

Calcium Carbonate ( $C a C O_{3}$ ) tồn tại trong tự nhiên và người ta thường khai thác nó từ các núi đá. $C a C O_{3}$ hoàn toàn có thể điều chế trong phòng thí nghiệm khi cho khí Carbon dioxide qua dung dịch Calcium hydroxide.

$C a (O H)_{2} + C O_{2} \to C a C O_{3} ↓ + H_{2} O$

Calcium Carbonate ( $C a C O_{3}$ ) được đưa vào ứng dụng trong các trường hợp sau:

Nó là một chất phụ gia được đưa vào sản xuất xi măng nhằm đảm bảo độ bền, chắn và khả năng chịu lực, chịu nhiệt của xi măng.
Nó là chất đồn được sử dụng nhiều trong việc sản xuất sơn
Calcium Carbonate ( $C a C O_{3}$ ) hoàn toàn có tác dụng xử lý nguồn nước nên nó được ứng dụng vào xử lý nguồn nước trong ngành chăn nuôi.

Canxi Sunphat (CaSO4)

Calcium Sulphate ( $C a S O_{4}$ ) là một chất rắn có màu trắng và nó tan rất ít trong nước. Dựa trên lượng nước kết tinh mà Calcium Sulphate được chia thành 3 loại gồm:

Thạch cao khan ( $C a S O_{4}$ )
Thạch cao nung ( $C a S O_{4} . H_{2} O$ )
Thạch cao sống ( $C a S O_{4} . 2 H_{2} O$ ).

Để điều chế Calcium Sulphate ( $C a S O_{4}$ ), người ra sẽ cho Cao tác dụng với dung dịch $H_{2} S O_{4}$ .

$C a O + H_{2} S O_{4} \to C a S O_{4} + H_{2} O$

Ứng dụng của Calcium Sulphate ( $C a S O_{4}$ ) hiện nay như sau:

Ứng dụng vào quá trình sản xuất xi măng, đúc tượng,..
Ứng dụng vào sản xuất chất sử dụng trong bó bột khi bị gãy xương.
Sử dụng làm nguyên liệu để điều chế ra Sulfur dioxide và Calcium silicate

$2 C a S O_{4} + 2 S i O_{2} + C \to 2 C a S i O_{3} + 2 S O_{2} + C O$

Với cơ thể con người, Calcium (Canxi) là một khoáng chất đóng vai trò vô cùng quan trọng. Nó là thành phần cấu tạo nên xương và rằng, nó kết hợp với Phosphorus giúp cho xương và răng ở người chắc khỏe. Bên cạnh đó, Calcium còn cần thiết cho hoạt động của hệ thần kinh cơ, tim, chuyển hóa của tế bào và quá trình đông máu. Cụ thể như sau:

Calcium có tác dụng gì với cơ thể con người?

Tác dụng của Canxi đối với người lớn

Với người lớn, Calcium có những tác dụng sau:

Calcium giúp tăng cường sức khỏe xương, ngăn ngừa bệnh loãng xương, giảm đau và khó khăn trong vận động, cũng như giúp làm lành nhanh các vết thương xương.
Calcium cũng là yếu tố cần thiết cho hoạt động của tim. Nếu cơ thể thiếu canxi trong thời gian dài, cơ tim sẽ trở nên yếu và dễ mệt khi làm việc, cũng như có thể gây ra hiện tượng vã mồ hôi.
Ngoài ra, Calcium có vai trò quan trọng trong hệ thần kinh. Người già thiếu Calcium dễ gặp tình trạng suy nhược thần kinh, kém trí nhớ, tinh thần không ổn định, đau đầu...

Tác dụng của Canxi đối với trẻ em

Đối với trẻ em, Calcium (Canxi) có tác dụng như:

Calcium giúp trẻ phát triển chiều cao, tăng cường hệ thống miễn dịch và khả năng chống lại vi khuẩn gây bệnh.
Trẻ em thiếu canxi có thể bị chậm lớn, xương yếu và dễ gặp phải bệnh còi xương, cũng như có thể gặp vấn đề về chất lượng răng và dễ mắc bệnh sâu răng.
Calcium cũng đóng vai trò quan trọng trong hệ thần kinh của trẻ em. Trẻ bị thiếu canxi có thể có những biểu hiện như khóc đêm, giật mình và dễ cáu gắt.

Như vậy, bài viết trên Admin không chỉ giải đáp thắc mắc: Nguyên tố Calcium này nằm ở vị trí nào (ô, nhóm, chu kì) trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học? Mà còn cung cấp toàn bộ các kiến thức bổ ích về nguyên tố Canxi trong bảng tuần hoàn hóa học. Hy vọng nó sẽ giúp các em có được thông tin về nguyên tố này để phục vụ việc học, tăng thêm sự hiểu biết cho bản thân. Các em có thể tận dụng bảng tuần hoàn hóa học online trên nền tảng FQA để tra cứu các nguyên tố hóa học và phục vụ công tác học tập tốt hơn nhé!