| Symbool | Ca |
|---|---|
| Atoomnummer | 20 |
| Atoommassa | 40,078 u |
| Categorie | Aardalkalimetaal |
| Groep | 2 |
| Periode | 4 |
| Blok | s-blok |
| Fase bij 20 °C | vast |
| Smeltpunt | 842 °C |
| Kookpunt | 1484 °C |
| Dichtheid | 1,55 g/cm³ |
| Elektronenconfiguratie | [Ar] 4s2 |
| Elektronen per schil | 2, 8, 8, 2 |
| Elektronegativiteit (Pauling) | 1,00 |
| Oxidatiegetallen | +2 |
| Ontdekt | 1808 door Humphry Davy |
| Engelse naam | Calcium |
Eigenschappen van calcium
Als zuiver metaal is calcium vrij zacht, al is het harder dan lood. Aan de lucht wordt het dof door een laagje oxide en nitride. Met water reageert calcium gestaag maar minder heftig dan natrium: er ontstaan waterstofgas en calciumhydroxide, dat bekendstaat als gebluste kalk of kalkwater. In een vlam kleurt calcium oranjerood. Het vormt altijd het Ca2+-ion. Calciumcarbonaat (CaCO3) lost slecht op in zuiver water, maar wel in water met opgelost CO2; zo ontstaan grotten en druipstenen, en omgekeerd ketelsteen in waterkokers. Bij verhitten ontleedt kalksteen tot ongebluste kalk (CaO) en CO2. Calciumionen maken water ‘hard’: ze vormen met zeep een onoplosbare neerslag. Calcium heeft zes natuurlijke isotopen, waarvan calcium-40 ongeveer 97 procent uitmaakt. Calcium-48 is zo neutronenrijk dat het in laboratoria wordt gebruikt als ‘kogel’ om superzware elementen te maken.
Naam. De naam komt van het Latijnse ‘calx’ (kalk), omdat calcium uit ongebluste kalk werd geïsoleerd.
Atoombouw en plaats in het periodiek systeem
Calcium staat in periode 4 en groep 2 (aardalkalimetalen) van het periodiek systeem, in het s-blok.
Een neutraal atoom heeft 20 protonen in de kern en 20 elektronen, verdeeld over 4 schillen: 2, 8, 8, 2. Het periodenummer (4) is gelijk aan het aantal schillen.
Omdat het in groep 2 staat, heeft Calcium 2 valentie-elektronen in de buitenste schil; die bepalen hoe het reageert en bindingen vormt (zie chemische bindingen).
Buren in het systeem: links/ervoor: Kalium (K, 19); rechts/erna: Scandium (Sc, 21); erboven in dezelfde groep: Magnesium (Mg); eronder in dezelfde groep: Strontium (Sr).
Andere elementen in groep 2: Beryllium, Magnesium, Strontium, Barium, Radium.
Voorkomen
Calcium is het vijfde element in de aardkorst, met ongeveer 4 procent van de massa. Het zit in kalksteen, krijt, marmer, dolomiet, gips en in veel silicaten zoals plagioklaas. Een groot deel van de kalksteen op aarde bestaat uit de opgehoopte skeletjes en schelpen van zeedieren. De witte kliffen van Dover en de mergel in Zuid-Limburg zijn daar bekende voorbeelden van. Zeewater bevat ongeveer 0,4 gram calcium per liter. Het lichaam van een volwassene bevat 1 tot 1,2 kilo calcium, voor 99 procent in botten en tanden. Zuiver calciummetaal wordt gemaakt door calciumoxide met aluminium te reduceren of door elektrolyse van gesmolten calciumchloride.
Toepassingen
- Kalksteen is grondstof voor cement en beton; bij het branden ontstaat ongebluste kalk die met klei tot cement wordt verwerkt.
- Gips (calciumsulfaat) wordt gebruikt voor gipsplaten, pleisterwerk en het ingipsen van gebroken botten.
- Ongebluste en gebluste kalk worden ingezet om zure bodems en meren te neutraliseren en om rookgassen te ontzwavelen.
- Calciumcarbonaat dient als vulstof in papier, verf, plastic en tandpasta, en als maagzuurremmer en calciumsupplement.
- In de staalindustrie bindt kalk onzuiverheden tot slak, en calciummetaal wordt gebruikt om andere metalen zoals uranium te zuiveren.
- Calciumchloride wordt gestrooid tegen gladheid en gebruikt om stof op onverharde wegen te binden.
Veelgestelde vragen
Waar zit veel calcium in?
Zuivelproducten zoals melk, yoghurt en kaas zijn in Nederland de belangrijkste calciumbron. Ook groene bladgroenten zoals boerenkool, noten, amandelen, sesamzaad, peulvruchten en verrijkte plantaardige dranken bevatten calcium. Volwassenen hebben ongeveer 950 tot 1000 milligram per dag nodig, tieners in de groei iets meer.
Waarom heeft je lichaam calcium nodig?
Calcium maakt botten en tanden hard en sterk. Daarnaast is een kleine hoeveelheid calcium in je bloed nodig om spieren te laten samentrekken, voor de hartslag, voor zenuwsignalen en voor de bloedstolling. Als je te weinig binnenkrijgt, haalt je lichaam calcium uit je botten, wat ze op termijn zwakker maakt.
Is kalk hetzelfde als calcium?
Niet helemaal. Calcium is het element, een metaal. ‘Kalk’ is een verzamelnaam voor calciumverbindingen: kalksteen is calciumcarbonaat, ongebluste kalk is calciumoxide en gebluste kalk is calciumhydroxide. De kalkaanslag in je waterkoker is calciumcarbonaat dat uit hard water neerslaat bij verwarming.