[Właściwości] [Otrzymywanie] [Związki] [Izotopy]

---

Najpospolitsza struktura krystaliczna pierwiastka

Nazwa Wapń Nazwa łacińska _____ Symbol Ca Liczba atomowa 20 Masa atomowa 40,08 Temperatura topnienia 839°C Temperatura wrzenia 1484°C Gęstość względna 1,54 (20°C) Stopnie utlenienia II Konfiguracja elektronowa [Ar]4s2

---

• W starożytności znano najpospolitsze związki wapnia - wapień i gips. Wapń zidentyfikował jako pierwiastek sir Humphry Davy w 1808 r.
• Miękki, srebrzystobiały metal

---

_____Związki wapnia występują niemal wszędzie, od kredy do zębów i kości. Wapń zajmuje piąte miejsce, jeżeli chodzi o zawartość w skorupie ziemskiej. Wapń nie występuje jednak w przyrodzie w stanie wolnym.
_____Miękki, srebrzystobiały metal. Wapń jest pierwiastkiem nietrwałym, który łatwo reaguje z innymi substancjami, np. wodą i powietrzem, tworząc związki niczym nie przypominające wolnego wapnia. Tlenek wapnia CaO należy do najbardziej rozpowszechnionych związków na Ziemi.
_____Organizm człowieka zawiera ok. 2% wapnia w postaci różnych związków. Wapń dostarczają organizmowi głównie takie pokarmy, jak mleko i nabiał.

Właściwości

_____Wapń jest najbardziej znanym pierwiastkiem grupy IIA (2) układu okresowego, czyli grupy berylowców.
_____Powierzchnia przekroju wapnia jest początkowo błyszcząca i lekko szarawa, lecz pod wpływem powietrza matowieje. Wapń jest dobrym przewodnikiem elektryczności, właściwości tej jednak nie wykorzystuje się praktycznie.
_____Podobnie jak inne metale lewej części układu okresowego, wapń jest bardzo aktywny chemicznie. Reaguje z suchym powietrzem, tworząc ochronną warstewkę tlenku i azotku:
2Ca + O₂ ---> 2CaO
(wapń + tlen ---> tlenek wapnia)
3Ca + N₂ ---> Ca₃N₂
(wapń + azot ---> azotek wapnia)
_____Powoduje to zmatowienie błyszczącej powierzchni wapnia. Powstające związki utrudniają dalszą korozję metalu.
_____W odróżnieniu od wielu reaktywnych metali, wapń nie reaguje gwałtownie z wodą, lecz powoli wydziela z niej wodór, tworząc wodorotlenek wapnia:
Ca + 2H₂O ---> Ca(OH)₂ + H₂
(wapń + woda ---> wodorotlenek wapnia + wodór)

Otrzymywanie

_____Przemysłowe zapotrzebowanie na wapń jest dość ograniczone. Do niedawna zaspokajano je, stosując metodę elektrolityczną, podobną do tej, której użył w XIX wieku sir Humphry Davy. Obecnie poddaje się elektrolizie stopiony, odwodniony chlorek wapnia (CaCl₂): 2Cl ---> Cl₂ + 2e^- (reakcja anodowa)
Ca²⁺ + 2e^- ---> Ca (reakcja katodowa)
CaCl₂ ---> Ca + Cl₂ (reakcja sumaryczna)
(chlorek wapnia ---> wapń + chlor)

Związki

_____Wapń tworzy związki na stopniu utlenienia II. Jon wapnia CA²⁺ wiąże się z anionami jednoujemnymi, tworząc związki:

Chlorek wapnia, CaCl2	Ca2+ + 2Cl- ---> CaCl2
Wodorotlenek wapnia, Ca(OH)2 (zwany wapnem gaszonym)	Ca2+ 2OH ---> Ca(OH)2

i z anionami dwuujemnymi, tworząc związki:

Tlenek wapnia, CaO (zwany wapnem palonym)	Ca2+ + O2- ---> CaO
Węglan wapnia, CaCO3 (minerał kalcyt)	Ca2+ + CO32- ---> CaCO3
Siarczan wapnia, CaSO4 (minerały: gips i anhydryt)	Ca2+ + SO42- ---> CaSO4

_____Szczególne znaczenie dla życia zwierząt ma związek jonu Ca²⁺ z anionem trójujemnym, najważniejszy nieorganiczny składnik kości i zębów, ortofosforan wapnia, Ca(PO₄)₂:
3Ca²⁺ + 2PO₄^3- ---> Ca₃(PO₄)₂
_____Fluorek wapnia CaF₂, bezbarwna substancja krystaliczna, występuje w przyrodzie jako minerał fluoryt.
_____Azotan wapnia, (Ca(NO₃)₂, jest naturalnym nawozem.

Izotopy

Występujący w przyrodzie wapń jest mieszaniną złożoną z wapnia-40 i znacznie mniejszych ilości pięciu trwałych izotopów.

Izotop	Rozpowszechnienie w przyrodzie	Okres połowicznego zaniku	Typ rozpadu
36Ca	_____	0,1s	ß+, n
37Ca	_____	175ms	ß+, n
38Ca	_____	0,45s	ß+
39Ca	_____	0,86	ß+
40Ca	96,941%	_____	_____
41Ca	_____	105 lat	w. e.
42Ca	0,647%	_____	_____
43Ca	0,135%	_____	_____
44Ca	2,086%	_____	_____
45Ca	_____	163,8 dni	ß-
46Ca	0,004%	_____	_____
47Ca	_____	4,536 dni	ß-
48Ca	0,187%	_____	_____
49Ca	_____	8,72min	ß-
50Ca	_____	14s	ß-
51Ca	_____	10s	ß-

---

[Właściwości] [Otrzymywanie] [Związki] [Izotopy]