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Cálcio – Tabela Periódica – Propriedades Atômicas

Cálcio-densidade-número atômico-massa-raio

O cálcio é um metal alcalino-terroso, é um metal amarelo pálido reativo que forma uma camada escura de óxido-nitreto quando exposto ao ar. Suas propriedades físicas e químicas são mais semelhantes aos seus homólogos mais pesados, estrôncio e bário. É o quinto elemento mais abundante na crosta terrestre e o terceiro metal mais abundante, depois do ferro e do alumínio.

Resumo

Elemento Cálcio
Número atômico 20
Massa atômica [amu] 40,078
Massa atômica [pm] 176
Densidade em STP [g/cm3] 1,55
Número de prótons 20
Número de nêutrons (isótopos típicos) 40; 42; 43; 44; 46
Número de elétrons 20
Configuração eletrônica [Ar] 4s2
Estados de oxidação +2
Afinidade eletrônica [kJ/mol] 2,37
Eletronegatividade [escala de Pauling] 1
Primeira energia de ionização [eV] 6,1132

Número atômico – prótons, elétrons e nêutrons no Cálcio

Número de prótons - Número atômicoO cálcio é um elemento químico com número atômico 20, o que significa que há 20 prótons em seu núcleo. O número total de prótons no núcleo é chamado de número atômico do átomo e recebe o símbolo Z. A carga elétrica total do núcleo é, portanto, +Ze, onde e (carga elementar) é igual a 1,602 x 10-19 coulombs.

O número total de nêutrons no núcleo de um átomo é chamado de número de nêutrons do átomo e recebe o símbolo N. O número de nêutrons mais o número atômico é igual ao número de massa atômica: N+Z=A. A diferença entre o número de nêutrons e o número atômico é conhecido como excesso de nêutrons: D = N – Z = A – 2Z.

Para elementos estáveis, geralmente há uma variedade de isótopos estáveis. Isótopos são nuclídeos que têm o mesmo número atômico e, portanto, são o mesmo elemento, mas diferem no número de nêutrons. Os números de massa de isótopos típicos de cálcio são 40; 42; 43; 44; 46.

Massa Atômica do Cálcio

A massa atômica do cálcio é 40,078 u. 

A massa atômica é a massa de um átomo. A massa atômica ou massa isotópica relativa refere-se à massa de uma única partícula e, portanto, está ligada a um certo isótopo específico de um elemento. A massa atômica é transportada pelo núcleo atômico, que ocupa apenas cerca de 10-12  do volume total do átomo ou menos, mas contém toda a carga positiva e pelo menos 99,95% da massa total do átomo. Observe que cada elemento pode conter mais isótopos, portanto, essa massa atômica resultante é calculada a partir de isótopos de ocorrência natural e sua abundância.

Raio Atômico do Cálcio

raio atômico do átomo de cálcio é 176pm (raio covalente).

Raio Atômico de Elementos Químicos

Deve-se notar que os átomos não possuem um limite externo bem definido. O raio atômico de um elemento químico é uma medida da distância até a qual a nuvem de elétrons se estende do núcleo. No entanto, isso pressupõe que o átomo apresente uma forma esférica, que só é obedecida para átomos no vácuo ou no espaço livre. Portanto, existem várias definições não equivalentes de raio atômico.

Elétrons e configuração eletrônica

O número de elétrons em um átomo eletricamente neutro é o mesmo que o número de prótons no núcleo. Portanto, o número de elétrons no átomo neutro de Cálcio é 20. Cada elétron é influenciado pelos campos elétricos produzidos pela carga nuclear positiva e os demais (Z – 1) elétrons negativos no átomo.

Uma vez que o número de elétrons e seu arranjo são responsáveis ​​pelo comportamento químico dos átomos, o número atômico identifica os vários elementos químicos. A configuração desses elétrons segue os princípios da mecânica quântica. O número de elétrons nas camadas eletrônicas de cada elemento, particularmente a camada de valência mais externa, é o principal fator para determinar seu comportamento de ligação química. Na tabela periódica, os elementos são listados em ordem crescente de número atômico Z.

A configuração eletrônica do cálcio é [Ar] 4s2.

Os possíveis estados de oxidação são +2.

Densidade de Cálcio

A densidade do cálcio é 1,55g/cm3.

As densidades típicas de várias substâncias estão à pressão atmosférica.

A densidade é definida como a massa por unidade de volume. É uma propriedade intensiva, que é matematicamente definida como massa dividida pelo volume:

ρ = m/V

Massas Atômicas de Elementos

Tabela Periódica dos Elementos - massa atômica

Raios Atômicos dos Elementos

Tabela Periódica dos Elementos - raio atômico

Densidades de Elementos

Tabela Periódica de Elementos - densidade

Configuração de prótons-nêutrons-elétrons-cálcio

Cálcio-afinidade-eletronegatividade-ionização

Afinidade Eletrônica – Cálcio

A afinidade eletrônica do cálcio é 2,37 kJ/mol.

Em química e física atômica, a afinidade eletrônica de um átomo ou molécula é definida como:

a mudança na energia (em kJ/mol) de um átomo ou molécula neutra (na fase gasosa) quando um elétron é adicionado ao átomo para formar um íon negativo.

X + e   → X   + energia Afinidade = – ∆H

Em outras palavras, pode ser expresso como a probabilidade do átomo neutro ganhar um elétron. Observe que as energias de ionização medem a tendência de um átomo neutro de resistir à perda de elétrons. As afinidades eletrônicas são mais difíceis de medir do que as energias de ionização.

Eletronegatividade do Cálcio

A eletronegatividade do cálcio é 1.

A eletronegatividade, símbolo χ, é uma propriedade química que descreve a tendência de um átomo de atrair elétrons para este átomo. Para isso, uma  grandeza adimensional da escala de Pauling, símbolo χ, é a mais utilizada.

A eletronegatividade do cálcio é: χ = 1

Primeira Energia de Ionização do Cálcio

A primeira energia de ionização do cálcio é 6,1132 eV.

A energia de ionização, também chamada de potencial de ionização, é a energia necessária para remover um elétron do átomo neutro.

X + energia → X +  + e 

onde X é qualquer átomo ou molécula capaz de ser ionizado, X+ é aquele átomo ou molécula com um elétron removido (íon positivo) e e é o elétron removido.

Um átomo de cálcio, por exemplo, requer a seguinte energia de ionização para remover o elétron mais externo.

Ca + IE → Ca +  + e         IE = 6,1132 eV

Eletronegatividade dos Elementos

Tabela Periódica dos Elementos - eletronegatividade

Energia de Ionização dos Elementos

Tabela Periódica dos Elementos - energia de ionização

Tabela periódica de cálcio

Fonte: www.luciteria.com


Propriedades de outros elementos

Cálcio - Comparação de Propriedades Atômicas

Tabela Periódica em resolução 8K

Outras propriedades do Cálcio