Атом кальция

11.01.2017

Атом состоит из нескольких стабильных изотопов: 40Ca (96,97), 42Ca, 43Ca, 46Ca, 48Ca и радионуклида 45Ca (Til2= 164 сут.). Кальций (3d04s2) находится во II группе (s" -подгруппе) в 3-м периоде системы элементов Менделеева в окружении Mg, К, Rb, Sr, Na (s-металлы), Cu, Zn, Sc, Y (d-металлы) и Al (р-металл). Он является наиболее типичным щелочноземельным металлом. Валентность II; имеет низкие и средние термические, энергетические, плотностные свойства, но более высокие, чем у Na, К, Rb, Cs, и более высокие, чем у этих элементов, энергию гидратации и повышенную склонность к гидролизу, однако близок к ним по окислительному потенциалу, ионизации, нетипичности комплексных и преобладанию ионных соединений. Все соединения Ca (как и Mg, Sr, Ba) с O2, S, Se имеют структуру NaCl; характерно высокое значение (11) pH осаждения Ca(OH)2.
Многие соединения Ca при низких температурах слабо растворяются в воде — CaCO3 (1,5*10в-2 г/л, Hp 4,8*10в-9), Ca(SO4)2 (1*10в-4 г/л, IIp 6,1*10в-5), CaO, CaB4O7 и другие, некоторые хорошо — Ca(NO3)2 (1146 г/л), Ca3P2, Ca(ClO3)2 (630 г/л) и относятся к токсичным.
Минералого-геохимическая сущность Ca выражена формулами Л99,2X0,8 для мантии и литосферы и O99,6с0,4 для верхней земной коры. Обладает высокой биофильностью (В живого вещества до ≥3).
Оценки кларков Ca таковы (%): общая континентальная кора 5,29, верхняя 3,00, нижняя 6,07, архейская кора 4,43, примитивная мантия 2,07; континентальная протокора содержит 5,1% CaO, осадочный слой 13,2%, кристаллический фундамент 3,5% CaO. По типам коры он распределен, по данным А.Б. Ронова и А.А. Ярошевского, следующим образом (СаО, %): общая корая в среднем 8,12, континентальная 6,98, субконтинентальная 7,14, океаническая 12,19. Наибольшее количество CaO (%) характерно для осадочной (22,50) и базальтовой (11,69) оболочек океанической коры, континентальной коры (9,94), а также гранулит-базитовой оболочки земной коры (8,74) по сравнению с гранитной (3,79). Имея высокую степень подвижности, Ca является главным элементом ионного стока (для материковых вод Ca ≥ Na ≥ Mg), третьим среди основных катионов океанической воды и первым среди них по времени полного цикла смены в океане (~8 млн лет). Общая масса его в Мировом океане 6*10в20 г.
Средние содержания Ca (%) близки в хондритах (1,47±0,5) и железо-каменных метеоритах (1,29); низкие значения (0,02) в железных метеоритах. Распределение его в отдельных типах следующее (%): хондриты углистые Cl 1,06, CII 1,34, CIlI 1,70, обыкновенные H 1,19, L 1,28, LL 1,25, энстатитовые E4 0,84, E5,6 0,90; ахондриты-эвкриты 7,65, наклиты-ангриты 10,8—17,3, говардиты 4,47, уреилиты 0,62, обриты 0,94, шассиньиты 0,08.
В лунных породах содержания таковы (СаО, %): реголит 12,53, базальт 10,8, анортозит 17,3 («Луна 16—20» и «Аполлон 11 —17»).