Canxi là chất gì? Tính chất, ứng dụng trong đời sống

Chu Văn An

Canxi là kim loại kiềm thổ, là nguyên tố vi lượng cần thiết cho cơ thể. Hợp chất canxi có rất nhiều ứng dụng trong cuộc sống như làm nguyên liệu thô trong xây dựng, luyện kim, xử lý nước thải… Vậy Canxi là gì, tính chất hóa học của nó ra sao và ứng dụng của nó trong cuộc sống ra sao? ?

1. Canxi là gì?

Canxi hay còn viết là canxi, canxi (trong tiếng Pháp) là một nguyên tố hóa học có ký hiệu Ca. Canxi có số 20 trong bảng tuần hoàn.

Canxi là nguyên tố cần thiết cho cơ thể sống và có vai trò quan trọng đối với con người. Canxi là khoáng chất quan trọng trong cấu trúc của xương, răng…; Tham gia vào nhiều chức năng của cơ thể. Trong máu canxi tồn tại ở 3 dạng:

• 50% là ion Ca2+.
• Gần 50% liên kết với protein huyết tương, chủ yếu là albumin.
• Phần trăm nhỏ còn lại tồn tại ở dạng phức với các ion photphat, citrat và cacbonat.

Canxi là nguyên tố kim loại đứng thứ 20 trong bảng tuần hoàn

2. Trạng thái tự nhiên của nguyên tố Canxi

Canxi có 6 đồng vị ổn định, trong đó có 2 đồng vị xuất hiện tự nhiên. Đó là đồng vị Ca40 và đồng vị phóng xạ Ca41 có chu kỳ bán rã = 103.000 năm. Đồng vị Ca40 là dạng phổ biến nhất của nguyên tố này (chiếm 97%).

3. Tính chất và đặc điểm của Canxi

3.1 Tính chất vật lý

– Canxi tồn tại ở dạng rắn, màu trắng bạc, có ánh kim loại.

– Khối lượng nguyên tử: 40,078.

– Mật độ: 1,54 g/cm3.

– Nhiệt độ nóng chảy: 842°C.

– Nhiệt độ sôi: 1484°C.

Canxi là kim loại có màu bạc kim loại

3.2 Tính chất hóa học

Canxi thuộc nhóm kim loại kiềm thổ và có tính khử mạnh. Tính khử của Canxi mạnh hơn tính chất của Natri và Magne. Tính chất hóa học điển hình của canxi bao gồm:

– Phản ứng với phi kim: 2Ca + O2 → 2CaO

– Phản ứng với dung dịch axit:

+ Phản ứng với axit ở điều kiện thường tạo muối và khí H2: Ca + 2HCl → CaCl2 + H2.

+ Phản ứng với axit đậm đặc: Ca + 4HNO3 đậm đặc → Ca(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O.

– Phản ứng với nước: Ca + 2H2O → CaOH)2 + H2.

4. Pha chế kim loại canxi

Canxi có thể được điều chế bằng cách điện phân muối canxi clorua nóng chảy theo phương trình:

CaCl2 → Ca + Cl2

5. Ứng dụng của Canxi trong cuộc sống

Canxi là một nguyên tố đặc biệt vì nó là khoáng chất quan trọng đối với con người. Đồng thời, hợp chất Canxi có nhiều ứng dụng và là nguồn nguyên liệu phổ biến trong cuộc sống.

– Vai trò của canxi đối với sức khỏe:

• Tham gia vào quá trình tạo ra răng và xương; Duy trì mật độ cho xương và răng. Nếu thiếu canxi sẽ ảnh hưởng đến sức khỏe của xương.
• Canxi cũng tham gia vào hoạt động của tế bào, chức năng thần kinh cơ và tim mạch cũng như đông máu.

Vai trò của Canxi đối với sức khỏe

– Ứng dụng canxi trong sản xuất:

• Chất khử trong điều chế các kim loại khác như uranium, zirconium hoặc thorium.
• Chất chống oxy hóa, chất chống sunfua hóa hoặc chất chống cacbua dùng cho hợp kim có hoặc không có sắt.
• Tham gia tạo ra hợp kim với nhôm, berili, đồng, chì hoặc magie.
• Là nguyên liệu sản xuất xi măng và vôi tôi trong xây dựng.

6. Các hợp chất phổ biến của Canxi

Các hợp chất canxi được sử dụng phổ biến trong đời sống:

6.1 Canxi oxit – CaO

– Canxi oxit là một oxit bazơ hay còn gọi là vôi sống hoặc vôi nung.

– Là chất rắn kết tinh màu trắng, có tính kiềm và ăn da.

– CaO thường được sản xuất bằng cách nhiệt phân đá vôi CaCO3:

CaCO3 → CaO + CO2

– Ứng dụng:

+ Canxi oxit phản ứng với nước tạo thành Ca(OH)2 dùng để trộn vữa trong xây dựng giúp tăng độ cứng và liên kết.

+ CaO dùng trong sản xuất thủy tinh, gốm sứ. ngành luyện kim…

+ Giúp cân bằng độ pH trong xử lý nước, nước thải; Loại bỏ tạp chất photphat.

+ Dùng để khử chua đất trồng trọt, diệt nấm mốc, giải độc môi trường…

6.2 Canxi hydroxit – Ca(OH)2

– Ca(OH)2 còn có tên gọi dân gian là vôi tôi, vôi. Là chất rắn màu trắng, ít tan trong nước. Dung dịch Ca(OH)2 có tính bazơ mạnh.

– Điều chế Canxi hiđroxit: Cho CaO phản ứng với nước tạo thành Ca(OH)2

CaO + H2O → Ca(OH)2

Phản ứng vôi tôi tạo ra Ca(OH)2

– Ứng dụng:

+ Dùng để trộn vữa trong xây dựng.

+ Dùng để khử chua đất trồng trọt.

+ Làm chất keo tụ trong xử lý nước thải…

6.3 Canxi cacbonat – CaCO3

– Canxi cacbonat tồn tại ở dạng đá trong suốt trên toàn thế giới và là thành phần chính trong vỏ cua, ốc sên…

– Là muối rắn màu trắng. không hòa tan trong nước.

– CaCO3 tồn tại trong tự nhiên, được khai thác từ núi đá. Trong phòng thí nghiệm, điều chế CaCO3 bằng cách cho carbon dioxide qua dung dịch canxi hydroxit.

Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3↓ + H2O

– Ứng dụng:

+ Là phụ gia trong xi măng giúp đảm bảo độ bền, cường độ và khả năng chịu nhiệt.

+ Là chất độn, được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất sơn.

+ Hiệu quả trong xử lý nước, ứng dụng rộng rãi trong xử lý nước trong ngành chăn nuôi…

6.4 Canxi sunfat – CaSO4

– Là chất rắn màu trắng, ít tan trong nước. Tùy theo lượng nước kết tinh, chia làm 3 loại: Thạch cao khan (CaSO4), thạch cao nung (CaSO4.H2O), thạch cao sống (CaSO4.2H2O).

– CaSO4 được điều chế bằng cách thêm CaO vào dung dịch H2SO4:

CaO + H2SO4 → CaSO4 + H2O

– Ứng dụng:

+ Dùng trong sản xuất xi măng, đúc tượng…

+ Dùng để bó bột cho các trường hợp gãy xương.

+ Dùng để điều chế sulfur dioxide và canxi silicat:

2CaSO4 + 2SiO2 + C → 2CaSiO3 + 2SO2 + CO

Hy vọng qua những thông tin trên bạn đọc đã giải đáp được thắc mắc về kim loại canxi và các hợp chất của nó. Nếu có thêm thắc mắc, vui lòng liên hệ với chúng tôi để được giải đáp hoặc tham khảo thêm các bài viết trên website vietchem.com.vn.