Γενικά για το Ca Το μεταλλικό ασβέστιο αντιδρά ήπια με το νερό εκλύοντας υδρογόνο • Αργυρόλευκο, ελαφρύ και σχετικά μαλακό μέταλλο. Αν και χημικώς δραστικότατο μέταλλο, αντιδρά ήπια με το νερό με έκλυση υδρογόνου. Στον αέρα καλύπτεται από λεπτό στρώμα οξειδίου - νιτριδίου που το προστατεύει από περαιτέρω προσβολή. Μηχανικώς επεξεργάσιμο μέταλλο (π.χ. στον τόρνο). Στο εμπόριο διατίθεται και υπό τη μορφή σύρματος. Παρασκευάστηκε για πρώτη φορά από τον Sir Humphry Davy (Αγγλία, 1808) με ηλεκτρολυτική μέθοδο. Η ελληνική ονομασία του προέρχεται από την άσβεστο (CaO). Το σύμβολο Ca προέρχεται από τη λατινική ονομασία του μετάλλου "calcium", από τη λατινική λέξη "calx" : άσβεστος. • Η τοξικότητα του μετάλλου και των ανόργανων ενώσεών του θεωρείται μηδενική (εκτός αν το ανιόν των αλάτων του είναι το ίδιο τοξικό) και αποτελεί στοιχείο απαραίτητο για την ανάπτυξη όλων των οργανισμών. • Υπάρχει αφθονία ορυκτών του ασβεστίου στη φύση. Κυριότερα ορυκτά του είναι ο ασβεστίτης, CaCO3 [F01], αραγωνίτης, CaCO3 [F02], o γύψος, CaSO4·2H2O [F03], ο φωσφορίτης, Ca3(PO4)2 [F04], o φθορίτης, CaF2 [F05], o δολομίτης, CaCO3·MgCO3 [F06] κ.α. • Ετησίως, παράγονται (ηλεκτρολυτικώς) περίπου 30 χιλ. τόνοι μετάλλου ετησίως, ενώ οι ποσότητες ενώσεών του μετρούνται σε δεκάδες εκατομμύρια τόνους. • Εφαρμογές: ως μέταλλο χρησιμοποιείται σε ειδικά κράματα, ως και την παρασκευή άλλων μετάλλων ως των Zr, Th, U και των μετάλλων των σπανίων γαιών. Ως CaO χρησιμοποιείται στη μεταλλουργία, στην επεξεργασία-καθαρισμό των υδάτων, στη χημική βιομηχανία, στη παραγωγή σκυροδέματος (τσιμέντου).   Μεταλλικό ασβέστιο σε διάφορες μορφές   F01. Ασβεστίτης, CaCO3 F02. Αραγωνίτης, CaCO3 F03. Γύψος, CaSO4·2H2O F04. Φωσφορίτης, Ca3(PO4)2 F05. Φθορίτης, CaF2 F06. Δολομίτης, CaCO3·MgCO3   Τεράστιοι κρύσταλλοι σεληνίτη (CaSO4·2H2O), στο σπήλαιο Cueva de los Cristales (Σπήλαιο των Κρυστάλλων) της περιοχής Naica στο Μεξικό (από το National Geographic, Νοεμβρίου 2008: άρθρο "Crystal Palace").     Γενικές χημικές ιδιότητες των ενώσεων του Ca   Οξειδωτικές καταστάσεις • Η μόνη σταθερή οξειδωτική κατάσταση του Ca είναι η Ca(II).   Διαλυτοποίηση του μετάλλου • Το Ca, ως δραστικό μέταλλο, διαλύεται σε όλα τα αραιά ισχυρά οξέα καθώς επίσης και στο οξικό οξύ με έκλυση Η2: Ca + 2H+    Ca2+ + H2 • Λόγω της μεγάλης δραστικότητάς του προσβάλλεται ακόμη και από το ψυχρό ύδωρ με έκλυση H2: Ca + 2H2Ο    Ca2+ + 2 ΟΗ- + H2   Σταθερότητα των διαλυμάτων του • Τα ιόντα Ca2+ δεν υδρολύονται και έτσι δεν απαιτείται οξίνιση των διαλυμάτων τους. • Με διαλύματα ισχυρών βάσεων και από σχετικώς πυκνά διαλύματα αλάτων του Ca2+, είναι δυνατή η καθίζηση μέρους των ιόντων Ca2+ του ως Ca(OH)2, λόγω σχετικά μικρής διαλυτότητάς του. Αλκαλικά διαλύματα του Ca2+ θολώνουν λόγω αντίδρασης με το CO2 της ατμόσφαιρας: Ca2+ + 2OH- + CO2    CaCO3 + H2O   Σχηματισμός συμπλόκων ιόντων • Τα ιόντα Ca2+ δεν σχηματίζουν σύμπλοκα με NH3, CN−. Ειδικά χαρακτηριστικά Τα ιόντα Ca2+, Sr2+ και Ba2+ δεν διαφέρουν σε τίποτα από άποψη χημείας. Οι μόνες διαφορές μεταξύ τους εντοπίζονται στη διαλυτότητα των επιμέρους αλάτων τους και μόνο σ' αυτές βασίζεται ο διαχωρισμός, όπως και η διάκριση μεταξύ τους. Τα γινόμενα διαλυτότητας και οι διαλυτότητες των πλέον χαρακτηριστικών και σχετικά δυσδιάλυτων αλάτων τους δίνονται στους επόμενους πίνακες:   Ksp (στους 25οC) Τύπος ένωσης Ca Sr Ba MCO3 6,9 x 10−9 7 x 10−10 1,6 x 10−9 MC2O4 1,3 x 10−9 5,6 x 10−8 1,5 x 10−8 MSO4 2,4 x 10−5 2,8 x 10−7 1,5 x 10−9 MCrO4 7,1 x 10−4 3,6 x 10−5 1,2 x 10−10 MF2 1,7 x 10−10 7,9 x 10−10 2,4 x 10−5     Διαλυτότητα, g / 100 mL ύδατος Τύπος ένωσης Ca Sr Ba Μ(ΟΗ)2 (α) 0,185 (0oC), 0,077 (100oC) 0,41 (0oC), 21,8 (100oC) 5,6 (15oC), 94,7 (78oC) MCO3 0,00153 (25oC), 0,00190 (75oC) 0,0011 (15oC), 0,065 (100oC) 0,002 (20oC), 0,006 (100oC) MC2O4 (β) 0,00067 (12oC), 0,0014 (95oC) 0,0051 (18oC), 5 (100oC) 0,0093 (18oC), 0,0228 (100oC) MSO4 0,209 (30oC) 0,0114 (20oC) 0,00024 (20oC) MCrO4 16,3 (20oC) 0,012 (15oC) 0,00037 (20oC) MF2 0,0016 (18oC), 0,0017 (25oC) 0,012 (15oC) 0,12 (25oC) (α) το Ba ως Βa(OH)2·8H2O, (β) το Sr ως SrC2O4· H2O Οι χαρακτηριστικότερες αντιδράσεις διαφοροποίησης των ιόντων Ca2+ από τα ιόντα Sr2+ και Ba2+ είναι οι ακόλουθες: • Με οξαλικά ιόντα παρέχει κρυσταλλικό ίζημα οξαλικού ασβεστίου που δεν διαλύεται στο οξικό οξύ, σε αντίθεση με τα SrC2O4 και BaC2O4. • Με χρωμικά ιόντα δεν παρέχουν ίζημα CaCrO4 (εκτός αν τα διαλύματα είναι πολύ πυκνά ή υπάρχει μεγάλη ποσότητα αλκοόλης) σε αντίθεση με τα ιόντα Sr2+ και Ba2+ που παρέχουν ιζήματα κίτρινων χρωμικών αλάτων. [V02] • Δεν παρέχουν ίζημα με κορεσμένο διάλυμα CaSO4 σε αντίθεση με τα ιόντα Sr2+ και Ba2+ που παρέχουν λευκά ιζήματα θειικών αλάτων. • Με διάλυμα ροδιζονικού νατρίου δεν παρέχουν ίζημα. [V03]   Τυπικές αντιδράσεις Ca2+  1. Ιόντα CO32− Ca2+ + CO32−    CaCO3  /  Με διάλυμα ανθρακικού άλατος καθιζάνει λευκό CaCO3, ... CaCO3 + 2H+    Ca2+ + CO2 + H2O  /  ...διαλυτό σε αραιά οξέα ως και σε διάλυμα CH3COOH.   2. Ιόντα SO42- Ca2+ + SO42−    CaSO4  /  Mε θειικά ιόντα καθιζάνει αργά CaSO4 μόνο από σχετικώς πυκνά διαλύματα, σε αντίθεση με τα ιόντα Sr2+ και Ba2+. Video 01: Αντίδραση Ca2+ με SO42−. 3. Ιόντα CrO42− Ca2+ + CrO42−    δεν παρατηρείται ίζημα  /  Με διάλυμα K2CrO4 μόνο από πολύ πυκνά διαλύματα Ca2+ είναι δυνατόν να παρατηρηθεί καθίζηση CaCrO4, σε αντίθεση με τα ιόντα Sr2+ και Ba2+. Video 02: Αντίδραση Ca2+, Sr2+, Ba2+ με CrO42−. 4. Ροδιζονικό Na (RodNa2 -βλέπε χημικό τύπο-) Ca2+ + Rod2−    δεν παρατηρείται ίζημα  /  Με διάλυμα ροδιζονικού νατρίου δεν παρατηρείται καθίζηση ερυθρού ιζήματος, σε αντίθεση με τα ιόντα Sr2+ και Ba2+. Video 03: Αντίδραση Ca2+, Sr2+, Ba2+ με ροδιζονικό Na. 5. Πυροχημική Τα άλατα του Ca χρωματίζουν τη φλόγα του λύχνου Bunsen πορτοκαλόχρωμη. Video 04: Πυροχημική ανίχνευση Ca2+. Επιστροφή στον πίνακα επιλογών