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El calcio es un elemento químico que se clasifica como un metal alcalinotérreo. Fue descubierto en 1808 por Sir Humphry Davy.

Descubrimiento del calcio

La humanidad ha usado compuestos de calcio durante miles de años, como en el cemento, por ejemplo.

La piedra caliza [carbonato de calcio] fue llamada calx por los romanos. Los romanos calentaban la cal, eliminando el dióxido de carbono para dejar óxido de calcio. Para hacer cemento, todo lo que tenían que hacer era mezclar óxido de calcio con agua. Los romanos construyeron grandes anfiteatros y acueductos utilizando cemento de óxido de calcio para unir las piedras.

A pesar de la larga historia de los compuestos de calcio, el elemento en sí no se descubrió hasta que la electricidad estuvo disponible para su uso en experimentos.

El calcio fue aislado por primera vez por Sir Humphry Davy en 1808 en Londres. En una conferencia ante la Royal Society en junio de 1808, Davy describió sus experimentos de ese año, que produjeron, en el mejor de los casos, pequeñas cantidades de metal. No pudo encontrar ninguna forma de producir más calcio metálico hasta que una carta de Jöns Berzelius en Estocolmo le indicó la dirección correcta.

Davy se enteró de que Berzelius y Magnus Pontin habían usado una batería para descomponer el óxido de calcio en un electrodo de mercurio y habían obtenido una amalgama de mercurio y calcio. (Berzelius, el gran químico sueco, intercambió una gran cantidad de información con Davy. Había aprendido antes de Davy que el potasio se podía disolver en mercurio para formar una amalgama. Berzelius había ampliado el método).

Davy hizo una pasta de cal apagada [óxido de calcio, ligeramente humedecido para formar hidróxido de calcio] y óxido rojo de mercurio [óxido de mercurio (II)].

Hizo una depresión en la pasta y colocó allí unos 3,5 gramos de mercurio metálico para que actuara como electrodo. Se usó platino como contraelectrodo. Davy llevó a cabo el experimento bajo nafta (un hidrocarburo líquido bajo el cual había descubierto que podía almacenar potasio y sodio de manera segura).

Cuando se pasó electricidad a través de la pasta, se formó una amalgama de calcio y mercurio en el electrodo de mercurio.

Davy eliminó el mercurio por destilación para revelar un nuevo elemento: el calcio.

Davy usó el mismo procedimiento para aislar estroncio, bario y magnesio.

Llamó al metal calcio debido a su presencia en la cal.

Datos interesantes sobre el calcio

  • El calcio es el más abundante de los elementos metálicos en el cuerpo humano. El cuerpo de un adulto promedio contiene alrededor de 1 kg de calcio, el 99% del cual se encuentra en los huesos y los dientes. Solo el oxígeno, el carbono, el hidrógeno y el nitrógeno son más abundantes en nuestro cuerpo que el calcio.
  • El calcio no solo construye las estructuras que soportan nuestros cuerpos, muchos de nosotros también vivimos en casas construidas con hormigón estructural o cemento hecho con cal (óxido de calcio). Los caracoles y muchos mariscos usan otro compuesto de calcio, el carbonato de calcio, para construir sus propias casas también: sus caparazones.
  • Los humanos modernos no fueron los primeros en utilizar el calcio para construir cosas. Las pirámides de Egipto se construyeron con bloques de piedra caliza. La piedra caliza es carbonato de calcio cristalino. En las pirámides posteriores, los bloques se mantenían unidos con mortero a base de yeso o cal. El yeso es sulfato de calcio dihidratado y la cal es óxido de calcio.
  • ¿Alguna vez has querido estar «en el centro de atención»? La cal es óxido de calcio, que produce una luz brillante e intensa cuando se quema en una llama de oxígeno. Se utilizó para iluminar el escenario de los teatros durante el siglo XIX hasta que la electricidad se hizo cargo, de ahí el dicho.
  • Las células de los animales y las plantas deben comunicarse con otras células. Esto se llama señalización. Los iones de calcio son los mensajeros más importantes entre las células de los seres vivos y son absolutamente vitales para la existencia de formas de vida multicelulares.

Apariencia y Características

Efectos nocivos:

No tóxico y un metal esencial para los organismos vivos.

Características:

  • El calcio es reactivo y, para ser un metal, blando. Con un poco de esfuerzo, se puede cortar con un cuchillo afilado.
  • En contacto con el aire, el calcio desarrolla una capa mixta de óxido y nitruro, que lo protege de una mayor corrosión.
  • El calcio reacciona fácilmente con agua y ácidos y el metal arde brillantemente en el aire, formando principalmente el nitruro.

Usos del calcio

  • El calcio forma aleaciones con aluminio, berilio, cobre, plomo y magnesio.
  • Se utiliza en la fabricación de otros metales como el uranio y el torio.
  • El calcio se utiliza para eliminar el oxígeno, el azufre y el carbono de las aleaciones.
  • El calcio de la piedra caliza es un componente vital del cemento Portland.
  • La cal viva (CaO) se utiliza en muchas aplicaciones en la industria química, como el tratamiento del agua potable, especialmente para ablandar el agua y eliminar el arsénico, los desechos animales y las aguas residuales.

Abundancia e isótopos

  • Abundancia en corteza terrestre: 4,2 % por peso, 2,2 % por moles
  • Abundancia en el sistema solar: 70 partes por millón en peso, 2 partes por millón en moles
  • Coste de producción puro: 20€ por 100g
  • Coste de producción a granel: 1€ por 100 g
  • Fuente: el calcio se encuentra en la naturaleza en varios minerales, incluida la piedra caliza (carbonato de calcio), el yeso (sulfato de calcio) y la fluorita (fluoruro de calcio). Comercialmente puede fabricarse por electrólisis de cloruro de calcio fundido, CaCl 2 . El metal puro también se puede producir reemplazando el calcio de la cal (CaCO 3 ) por aluminio en autoclaves calientes a baja presión.
  • Isótopos: el calcio tiene 19 isótopos cuyas vidas medias se conocen, con números de masa de 35 a 53. El calcio natural es una mezcla de seis isótopos y se encuentran en los porcentajes que se muestran: 40 Ca (97 %), 42 Ca (0,6 % ). ), 43 Ca (0,1 %), 44 Ca (2 %), 46 Ca (0,004 %) y 48 Ca (0,2 %).
SímboloCa
Número atómico20
Valencias+2
Peso atómico40,08
Punto de ebullición (ºC)+1484
Punto de fusión (ºC)+842
Densidad (Kg/m3)1550
Estructura atómica[Ar] 4s2

Descubre más elementos en nuestra tabla periódica.

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