Cálcio

-	iso	AN	meia-vida	MD	ED (M eV	PD	-	⁴⁰Ca	96,941%	isótopo estável com 20 neutrons				-	⁴¹Ca	Sintético	103,0 anos	e^-1	0,421	⁴¹K	-	⁴²Ca	0,647%	Isótopo estável com 22 neutrons				-	⁴³Ca	0,135%	Isótopo estável com 23 neutrons				-	⁴⁴Ca	2,086%	Isótopo estável com 24 neutrons				-	⁴⁶Ca	0,004%	Isótopo estável com 26 neutrons				-	⁴⁸Ca	0,187%	> 6×10¹⁸ anos	emissão beta	4,272	⁴⁸Ti

- Unidades SI e condições CNPT, exceto onde indicado o contrário

O cálcio é um elemento químico, símbolo Ca , de número atômico 20 ( 20 prótons e 20 elétrons ) e massa atómica 40 u. É um metal da família dos alcalino-terrosos, pertencente ao grupo 2 da classificação periódica dos elementos químicos.

É um elementosólido na temperatura ambiente, maleável, dúctilque reage violentamente com a água.

É um elemento químico essencial ao homem. Uma pessoa tem entre 1,5 e 2% de cálcio em peso, do qual 99% é encontrado nos ossos , dentes , no restante dos tecidos, e em fluidos corporais intervindo no metabolismo celular. É rico no leite, alguns vegetais , e em espinhas de pescados. Também, em conchas e estalactites.

O cálcio é encontrado abundantemente na natureza, sempre na forma de minerais. Foi descoberto em 1808 por Humphry Davy, mediante a eletrólise de uma amálgama de mercúrio e cal.

Características principais

O cálcio é um metal alcalino-terroso, mole, maleável e dúctil que arde com chama vermelha formando óxido de cálcio e nitreto. As superfícies recentes são de coloração branco prateada que rapidamente tornam-se levemente amareladas expostas ao ar, finalmente com coloração cinzas ou brancas devido a formação de hidróxido ao reagir com a umidade ambiental. Reage violentamente com a água para formar o hidróxido de cálcio, Ca(OH)₂ , com desprendimento de hidrogênio.

Papel biológico

O cálcio atua como mediador intracelular, cumprindo uma função de segundo mensageiro como, por exemplo, o íon Ca²⁺ intervém na contração dos músculos. Também está implicado no controle de algumas enzimas quinases que realizam funções de fosforilação como, por exemplo, na proteína quinase C (PKC). O cálcio participa de funções enzimáticas de maneira similar ao magnésio em processos de transferência do fosfato como, por exemplo, a enzima fosfolipase A₂).

História

O cálcio ( do latim "calx", "calcis", cal ) foi descoberto em 1808 por Humphry Davy mediante a eletrólise de uma amálgama de mercúrio e cal. Davy misturou cal umedecida com óxido de mercúrio que colocou sobre uma lâmina de platina, o anodo, e submergiu uma parte de mercúrio no interior da pasta funcionando como catodo. Na eletrólise obteve uma amálgama que destilada originou um resíduo sólido facilmente oxidável. Davy não ficou convencido de que havia obtido cálcio puro. Posteriormente, Robert Bunsen em 1854 e Matthiessen em 1856 obtiveram o metal por eletrólise do cloreto de cálcio e, Henri Moissan obteve o cálcio com uma pureza de 99% por eletrólise do iodeto de cálcio. Entretanto, até princípios do século XX, o cálcio só era obtido em laboratório.

Abundância e obtenção

É o quinto elemento em abundância na crosta terrestre ( 3,6% em peso ). Não é encontrado em estado nativo, porém formando compostos de grande interesse industrial como carbonatos, (calcita, mármore, caliza e dolomita) e sulfatos (gesso, alabastro) a partir dos quais se obtém a cal viva , o estuque, o cimento, etc. Outros minerais que o contém são a fluorita (fluoreto), apatita (fosfato) e granito (silicato).

O metal se isola por eletrólise do cloreto de cálcio ( subproduto do processo Solvay ) fundido:

cátodo: Ca²⁺ + 2 e^- → Ca
anodo: Cl^- → ½ Cl₂ (gás) + e^-

Isótopos

O cálcio tem seis isótopos estáveis, dos quais o Ca-40 é o mais abundante ( 97% ). O Ca-40 e o Ar-40 são produtos da desintegração do K-40. O segundo é usado para a determinação da idade de rochas em geologia pela datação radiométrica porém, a prevalência do isótopo Ca-40 na natureza tem impedido de fazer o mesmo com o cálcio.

Diferentemente de outros isótopos cosmogênicos produzidos na atmosfera terrestre, o Ca-41 se origina por ativação neutrônica do Ca-40, formando-se nas camadas mais superficiais do solo, onde o bombardeio de neutrons é suficientemente intenso. Além disso, o Ca-41 tem recebido uma atenção dos cientistas porque se desintegra em K-41, um indicador crítico das anomalias do sistema solar.

Referências