Calcium

Eigenschaften
[Ar] 4s2 20Ca Periodensystem
Allgemein
Name, Symbol, Ordnungszahl	Calcium, Ca, 20
Elementkategorie	Erdalkalimetalle
Gruppe, Periode, Block	2, 4, s
Aussehen	silbrig weiß
CAS-Nummer	7440-70-2
EG-Nummer	231-179-5
ECHA-InfoCard	100.028.344
ATC-Code	A12AA
Massenanteil an der Erdhülle	3,39 % (5. Rang)[1]
Atomar[2]
Atommasse	40,078(4)[3] u
Atomradius (berechnet)	180 (194) pm
Kovalenter Radius	176 pm
Van-der-Waals-Radius	231[4] pm
Elektronenkonfiguration	[Ar] 4s2
1. Ionisierungsenergie	6.1131554(3) eV[5] ≈ 589.83 kJ/mol[6]
2. Ionisierungsenergie	11.871719(4) eV[5] ≈ 1145.45 kJ/mol[6]
3. Ionisierungsenergie	50.91316(25) eV[5] ≈ 4912.37 kJ/mol[6]
4. Ionisierungsenergie	67.2732(21) eV[5] ≈ 6490.9 kJ/mol[6]
5. Ionisierungsenergie	84.34(8) eV[5] ≈ 8140 kJ/mol[6]
Physikalisch[2]
Aggregatzustand	fest
Kristallstruktur	kubisch flächenzentriert
Dichte	1,55 g/cm3 (20 °C)[7]
Mohshärte	1,75
Magnetismus	paramagnetisch (χm = 1,9 · 10−5)[8]
Schmelzpunkt	1115 K (842 °C)
Siedepunkt	1760 K[9] (1487 °C)
Molares Volumen	26,20 · 10−6 m3·mol−1
Verdampfungsenthalpie	153 kJ·mol−1[9]
Schmelzenthalpie	8,54 kJ·mol−1
Schallgeschwindigkeit	3810 m·s−1 bei 293,15 K
Spezifische Wärmekapazität	647,3[1] J·kg−1·K−1
Austrittsarbeit	2,87 eV[10]
Elektrische Leitfähigkeit	29,4 · 106[11] S·m−1
Wärmeleitfähigkeit	200 W·m−1·K−1
Chemisch[2]
Oxidationszustände	(+1[12]) +2
Normalpotential	−2,84 V (Ca2+ + 2 e− → Ca)
Elektronegativität	1,00 (Pauling-Skala)
Isotope
Isotop NH t1/2 ZA ZE (MeV) ZP 40Ca 96,941 % Stabil 41Ca {syn.} 103.000 a ε 0,421 41K 42Ca 0,647 % Stabil 43Ca 0,135 % Stabil 44Ca 2,086 % Stabil 45Ca {syn.} 162,61 d β− 0,257 45Sc 46Ca 0,004 % Stabil 47Ca {syn.} 4,536 d β− 1,992 47Sc 48Ca 0,187 % > 6 · 1018 a β−β− 4,272 48Ti
Weitere Isotope siehe Liste der Isotope
NMR-Eigenschaften
Spin- Quanten- zahl I γ in rad·T−1·s−1 Er (1H) fL bei B = 4,7 T in MHz 43Ca 7/2 0−1,803 · 107 6,4 · 10−3 013,49
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP),[14] ggf. erweitert[13] Gefahr H- und P-Sätze H: 261 EUH: 014 P: 223​‐​232​‐​501​‐​402+404[13]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Calcium (eingedeutscht Kalzium geschrieben) ist ein chemisches Element mit dem Elementsymbol Ca und der Ordnungszahl 20. Im Periodensystem steht es in der zweiten Hauptgruppe, bzw. der 2. IUPAC-Gruppe und zählt daher zu den Erdalkalimetallen. Die Schreibweise Calcium entspricht der IUPAC-Norm und gilt als fachsprachlich.^[15]

Elementares Calcium ist ein glänzendes, silberweißes Metall. In der Erdhülle ist es, auf den Massenanteil (ppmw) bezogen, nach Sauerstoff, Silicium, Aluminium und Eisen das fünfthäufigste Element. Aufgrund seiner starken Reaktivität kommt es nur chemisch gebunden als Bestandteil von Mineralien vor. Zu diesen gehören z. B. Calcit, Aragonit und Dolomit in Kalkstein, Marmor und Kreide sowie Gips (Calciumsulfat). Hydroxylapatit (Calciumphosphat) ist ein wesentlicher Bestandteil von Knochen und Zähnen.

1. ↑ ^{a b} Harry H. Binder: Lexikon der chemischen Elemente. S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3.
2. ↑ Die Werte für die Eigenschaften (Infobox) sind, wenn nicht anders angegeben, aus www.webelements.com (Calcium) entnommen.
3. ↑ CIAAW, Standard Atomic Weights Revised 2013.
4. ↑ Manjeera Mantina, Adam C. Chamberlin, Rosendo Valero, Christopher J. Cramer, Donald G. Truhlar: Consistent van der Waals Radii for the Whole Main Group. In: J. Phys. Chem. A. 113, 2009, S. 5806–5812, doi:10.1021/jp8111556.
5. ↑ ^{a b c d e} Eintrag zu calcium in Kramida, A., Ralchenko, Yu., Reader, J. und NIST ASD Team (2019): NIST Atomic Spectra Database (ver. 5.7.1). Hrsg.: NIST, Gaithersburg, MD. doi:10.18434/T4W30F (physics.nist.gov/asd).  Abgerufen am 11. Juni 2020.
6. ↑ ^{a b c d e} Eintrag zu calcium bei WebElements, www.webelements.com, abgerufen am 11. Juni 2020.
7. ↑ N. N. Greenwood, A. Earnshaw: Chemie der Elemente. VCH, Weinheim 1988, ISBN 3-527-26169-9, S. 136.
8. ↑ Robert C. Weast u. a. (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. Chemical Rubber Publishing Company, Boca Raton 1990, ISBN 0-8493-0470-9, S. E-129 bis E-145. Werte dort sind auf g/mol bezogen und in cgs-Einheiten angegeben. Der hier angegebene Wert ist der daraus berechnete maßeinheitslose SI-Wert.
9. ↑ ^{a b} Yiming Zhang, Julian R. G. Evans, Shoufeng Yang: Corrected Values for Boiling Points and Enthalpies of Vaporization of Elements in Handbooks. In: Journal of Chemical & Engineering Data. 56, 2011, S. 328–337, doi:10.1021/je1011086.
10. ↑ Ludwig Bergmann, Clemens Schaefer, Rainer Kassing: Lehrbuch der Experimentalphysik. Band 6: Festkörper. 2. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin/New York 2005, ISBN 3-11-017485-5, S. 361.
11. ↑ T. C. Chi: Electrical Resistivity of Alkaline Earth Elements. S. 470 (nist.gov (Memento vom 24. Februar 2014 im Internet Archive) [PDF]).
12. ↑ Referenzfehler: Ungültiges <ref>-Tag; kein Text angegeben für Einzelnachweis mit dem Namen CalciumI2009.
13. ↑ ^{a b} Eintrag zu Calcium in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 9. August 2016. (JavaScript erforderlich)
14. ↑ Eintrag zu Calcium im Classification and Labelling Inventory der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA), abgerufen am 1. August 2016. Hersteller bzw. Inverkehrbringer können die harmonisierte Einstufung und Kennzeichnung erweitern.
15. ↑ Eintrag auf duden.de, abgerufen am 14. November 2017