Calcio

iso.	AN	Periodo de semidesintegración	MD	ED M eV	PD
⁴⁰Ca	96,941%	Ca es estable con 20 neutrones
⁴¹Ca	Sintético	103,000 a	ε	0,421	⁴¹K
⁴²Ca	0,647%	Ca es estable con 22 neutrones
⁴³Ca	0,135%	Ca es estable con 23 neutrones
⁴⁴Ca	2,086%	Ca es estable con 24 neutrones
⁴⁶Ca	0,004%	Ca es estable con 26 neutrones
⁴⁸Ca	0,187%	> 4×10¹⁹ a	β^-	4,272	⁴⁸Ti

Valores en el SI y en condiciones normales
(0 °C y 1 atm), salvo que se indique lo contrario.
^†Calculado a partir de distintas longitudes
de enlace covalente, metálico o iónico.

El calcio es un elemento químico, de símbolo Ca y de número atómico 20. Es un elemento químico esencial, una persona tiene entre 1,5 y 2% de calcio en peso, del cual el 99% se encuentra en los huesos y el resto en tejidos y fluidos corporales interviniendo en el metabolismo celular.

En el habla vulgar se utiliza la voz calcio para referirse a sus sales (v.g., esta agua tiene mucho calcio; en las tuberías se deposita mucho calcio, etc.)

[editar] Características principales

El calcio es un metal alcalinotérreo blando, maleable y dúctil que arde con llama roja formando óxido de calcio y nitruro. Las superficies recientes son de color blanco plateado pero palidecen rápidamente tornándose levemente amarillentas expuestas al aire y en última instancia grises o blancas por la formación del hidróxido al reaccionar con la humedad ambiental. Reacciona violentamente con el agua para formar el hidróxido Ca(OH)₂ desprendiendo hidrógeno.

[editar] Aplicaciones

Agente reductor en la extracción de otros metales como el uranio, circonio y torio.
Deoxidante, desulfurizador, o decarburizador para varias aleaciones ferrosas y no ferrosas.
Agente de aleación utilizado en la producción de aluminio, berilio, cobre, plomo y magnesio.

[editar] Papel biológico

El calcio actúa como mediador intracelular cumpliendo una función de segundo mensajero; por ejemplo, el ión Ca²⁺ interviene en la contracción de los músculos. También está implicado en la regulación de algunas enzimas quinasas que realizan funciones de fosforilación, por ejemplo la proteína quinasa C (PKC), y realiza unas funciones enzimáticas similares a las del magnesio en procesos de transferencia de fosfato (por ejemplo, la enzima fosfolipasa A₂).

Algunas de sus sales son bastante insolubles, por ejemplo el sulfato (CaSO₄), carbonato (CaCO₃, oxalato, etc., y forma parte de distintos biominerales. Así, en el ser humano, está presente en los huesos como hidroxiapatito cálcico, Ca₁₀(OH)₂(PO₄)₆

[editar] Historia

El calcio (del latín calx, calcis, cal) fue descubierto en 1808 por Humphry Davy mediante electrólisis de una amalgama de mercurio (elemento) y cal. Davy mezcló cal humedecida con óxido de mercurio que colocó sobre una lámina de platino, el ánodo, y sumergió una parte de mercurio en el interior de la pasta que hiciera de cátodo; por electrólisis obtuvo una amalgama que destilada dejó un residuo sólido muy oxidable, aunque ni siquiera el mismo Davy estaba muy seguro de haber obtenido calcio puro; con posterioridad Bunsen en 1854 y Matthiessen en 1856 obtuvieron el metal por electrólisis del cloruro de calcio, y Henri Moissan obtuvo calcio con una pureza del 99% por electrólisis del yoduro. No obstante, hasta principios del siglo XX el calcio sólo se obtenía en laboratorio.

[editar] Abundancia y obtención

Es el quinto elemento en abundancia en la corteza terrestre (3,6% en peso) pero no se encuentra en estado nativo sino formando compuestos con gran interés industrial como el carbonato (calcita, mármol, caliza y dolomita) y el sulfato (yeso, alabastro) a partir de los cuales se obtienen la cal viva, la escayola, el cemento, etc.; otros mineral que lo contienen son fluorita (fluoruro), apatito (fosfato) y granito (silicato).

El metal se aísla por electrólisis del cloruro de calcio (subproducto del proceso Solvay) fundido:

cátodo: Ca²⁺ + 2 e^- → Ca
ánodo: Cl^- → ½ Cl₂ (gas) + e^-

[editar] Isótopos

El calcio tiene seis isótopos estables de los cuales el Ca-40 es el más abundante (97%). El Ca-40 y el Ar-40 son productos de la desintegración del K-40, pero mientras que el segundo se ha usado para la datación en geología, la prevalencia del isótopo Ca-40 en la naturaleza ha impedido hacer lo mismo con el calcio.

A diferencia de otros isótopos cosmogénicos producidos en la atmósfera terrestre, el Ca-41 se produce por activación neutrónica del Ca-40, de modo se sintetiza en las capas más superficiales del suelo, en las que el bombardeo de neutrones es suficientemente intenso. Además de esto, el Ca-41 ha recibido la atención de los científicos porque se desintegra en K-41, un indicador crítico de las anomalías del sistema solar.