Kalsium

Daar is baie elemente wat jy dalk nog nooit in jou lewe van gehoor het nie, maar as jy “kalsium” hoor, lui dit sekerlik ’n klokkie by jou. Dit is seker een van die elemente waarvan jy al baie gehoor het omdat dit deel van die menslike liggaam vorm en jou bene en tande gesond hou. Jy het ook al baie daarmee te doen gekry sonder dat jy dit eens besef! Die bordkryt waarmee die onderwysers by die skool op die bord skryf, bevat kalsium en so ook die gipsverband wat ’n mens moet kry as jy ’n arm of ’n been breek.

Kalsium is die vyfde algemeenste element in die aardkors, en dit kom in baie minerale voor. Dit beslaan ook sowat 2% van die menslike liggaam. Kalsium help die liggaam om bene en tande te vorm en om dit gesond te hou. Dit is ook in die bloed en senuweeselle teenwoordig. Dit is belangrik dat ons as mense kossoorte eet wat kalsium bevat, soos suiwelprodukte, groen groentes en neute. Lemoene is nog ’n goeie bron van kalsium. ¹

Kalsium se simbool op die periodieke tabel is “Ca”. Dit is ’n silwerkleurige metaal wat hard, maar liggewig is. Kalsium word ’n dowwe wit of grys as dit aan lug blootgestel word en reageer in die teenwoordigheid van water. ’n Mens kan die suiwer metaal met ’n staalmes sny. Jy moet egter baie versigtig met die metaal wees, want ’n mens kan chemiese brande opdoen as jy aan kalsiummetaal vat. As jy dit insluk, kan dit dodelik wees. ²

Kalsium is ’n alkali-aardmetaal. Alkali-aardmetale is ’n versameling reaktiewe metale wat in die natuur voorkom, hoofsaaklik in alkaliese minerale. ’n Alkali is ’n verbinding wat waterstofione uit watermolekules opneem as dit in water opgelos word. ¹

Kalsium is die ligste van die groep metale omdat dit nie baie dig is nie. As kalsium aan water blootgestel word, reageer dit en produseer waterstof. Kalsium sal ’n helder oranjerooi vlam te voorskyn bring as dit brand. ³

Wanneer en deur wie is dit ontdek?

Hoewel mense in die antieke tye al kalsium op allerlei maniere gebruik het, was dit die Engelse chemikus sir Humphry Davy wat dit heel eerste suksesvol geïsoleer het. Dit was in 1808. Hy het die element “kalsium” gedoop na aanleiding van die Latynse woord calx (die Romeinse woord wat ‘kalk’ beteken). ³

Waar kom dit voor?

Kalsium word nooit op sy eie in die natuur aangetref nie, maar dit kom wyd in rotse en minerale voor. Dit kombineer met ander elemente om verbindings, wat om die wêreld heen gevind word, te vorm. ’n Mens kan dit in vele minerale vind, soos dolomiet (kalsiummagnesiumkarbonaat), gips (kalsiumsulfaat), kalksteen (kalsium karbonaat) en kalsiet en aragoniet (ook kalsiumkarbonaat). Die verbinding kalsiumkarbonaat bestaan uit kalsium en koolstof en is een van die algemeenste verbindings. Kalsium word ook in oseane gevind en is die agste algemeenste element in die oseaan. Dit is juis daarom dat ons kalsiumkarbonaat in die harde buitenste laag van seeslakke se skulpe vind. Nog ’n bekende verbinding is kalsiumfosfaat wat in die bene in diere se geraamtes voorkom.

Kalsiumkarbonaat (CaCO₃) is die hoofbestanddeel van kalksteen, marmer, kryt, koraal en eierdoppe. Kalk is nog ’n algemene verbinding. Wetenskaplikes het ’n manier gevind om dit van ander elemente te skei sodat hulle net die suiwer element kan kry. ³

Waarvoor word dit gebruik?

• Marmer is een van die bekendste gebruike. Marmer vorm as kalksteen by ’n hoë temperatuur onder druk geplaas word.
• Kalsium word gebruik om allooie (metaalmengsels) te vorm. Dit word byvoorbeeld saam met lood, aluminium, koper en ander elemente gebruik. Die allooie word dan gebruik om batterye en ander elemente te vorm.
• Suiwer kalsium word gebruik om sekere metale uit erts te kry. Dit word byvoorbeeld gebruik word om swawel en koolstof uit rou materiale te kry.
• Gekleurde bordkryt word van ’n verbinding genaamd kalsiumsulfaat (CaSO₄) gemaak. ⁴
• Kalsiumkarbonaat word gebruik om keramiek en glas te maak.
• Kalsiumkarbonaat word ook in medisyne en bakpoeier benut.
• Kalk word as ’n boumateriaal en as kunsmis (kunsmatig vervaardigde plantvoedsel) gebruik.

Basiese eienskappe van kalsium

Atoomgetal (getal protone in die kern): 20

Simbool op die periodieke tabel: Ca

Relatiewe atoommassa (A_r): 40,078

Fase van materie teen kamertemperatuur: Vaste stof

Kookpunt: 1 484 °C

Smeltpunt: 842 °C ³

’n Nota oor atoommassa

’n Massaspektrometer kan gebruik word om atoommassa akkuraat te bereken. Wetenskaplikes het ’n standaardmassa van 12 ame (atoommassa-eenheid) aan die koolstofatoom (koolstof-12) toegeken. Die massa van koolstof-12 is 1,99 x 10^-26 kg, en ander atome se massa kan relatief tot hierdie atoommassakonstante bepaal word.

Vandag praat wetenskaplikes van die relatiewe atoommassa (A_r). Hierdie waarde het geen eenheid nie, want dit is slegs ’n syfer wat aandui hoeveel maal groter een atoom van die spesifieke element is as een twaalfde van die massa van ’n koolstof-12-atoom. ⁵

Bohr-model

Die Deense wetenskaplike Niels Bohr (1885-1962) het ’n atoommodel voorgestel. Hierdie model word soms die planetêre atoommodel genoem. Die elektrone beweeg in hul spesifieke energievlakke al óm die kern. Deur die aantal energievlakke en elektrone te tel, kan die atoom maklik uitgeken word. ⁶

ʼn Atoom is die kleinste deeltjie van ’n chemiese element wat selfstandig of in verbinding met ander atome kan bestaan. Atome bestaan weer uit kleiner deeltjies wat subatomiese deeltjies genoem word. Daar is drie soorte subatomiese deeltjies, naamlik elektrone, protone en neutrone. Die kalsiumatoom het ’n atoomgetal van 20. Dit beteken dat die atoom 20 protone het. Atome het ’n neutrale lading, en daarom is daar ook 20 elektrone wat óm die kern beweeg. Kalsium het 20 neutrone. Kalsium het vier stabiele isotope.

Woordbank

alkali	’n Verbinding wat waterstofione uit watermolekules opneem as dit in water opgelos word.
alkali-aardmetaal	Enigeen van ’n aantal seldsame reaktiewe metale wat in die natuur voorkom, hoofsaaklik in alkaliese minerale binne die aardkors en in groep 2 van die periodieke tabel voorkom.
allooie	’n Materiaal wat gemaak word deur ’n metaal met klein hoeveelhede van ander metale of niemetale te vermeng.
atome	Dit is die kleinste deeltjie van ’n chemiese element wat selfstandig of in verbinding met ander atome kan bestaan.
atoomgetal	Die getal protone in die kern van die atoom.
atoommassa	Word ook massagetal genoem. Dit is die totale aantal protone en neutrone in die kern van die atoom.
elektrone	Baie klein, negatief gelaaide deeltjies (partikels) wat in die energievlakke van ’n atoom rondbeweeg. Elektrone maak die vorming van chemiese verbindings moontlik. 8
elemente	Dit is ’n stof wat saamgestel is uit atome wat dieselfde atoomgetal het.
erts	’n Gesteente of mineraal waaruit ’n nuttige element soos ’n metaal gesuiwer en geïsoleer kan word.
geiser	’n Warmwaterbron waar water uitspuit.
ione	’n Atoom (of groepie atome) met ’n elektriese lading.
isotope	Enigeen van twee of meer vorme van ’n element wat dieselfde atoomgetal (protone) en eenderse chemiese eienskappe het, maar waarvan die atoommassa en radioaktiewe gedrag verskil. Die aantal protone en elektrone is dus dieselfde, maar die aantal neutrone verskil.
kalk	Koolsuursout van die metaal kalsium; ’n wit poeier wat deur die vereniging van water en ongebluste kalk ontstaan.
kalksteen	Die klip waaruit kalk gebrand word.
koraal	Geraamte van in kolonies lewende seepoliepe wat kalk afskei.
minerale	’n Vastestofverbinding of mengsel van verbindings wat natuurlik voorkom en uit verskeie elemente bestaan.
neutrone	Neutrale deeltjies (partikels) wat geen elektriese lading het nie en saam met protone in die kern van die atoom voorkom. ’n Neutron en proton het dieselfde gewig. 8
periodieke tabel	Dit is die tabel van die elemente, gerangskik volgens toenemende atoomgetal, sodat elemente met soortgelyke eienskappe in dieselfde vertikale kolom voorkom.
protone	Positief gelaaide deeltjies (partikels) wat in die kern van ’n atoom voorkom en die elektrone in posisie hou. Atome het ewe veel protone as elektrone en het dus ’n neutrale lading. 8
stalagmiete	’n Druipsteenkeël wat regop staan en vanaf die grotvloer boontoe groei soos mineraalryke water daarop drup.
stalaktiete	’n Afhangende druipsteenkeël in ’n grot; ook stalagtiet.
verbinding	Dit is die samevoeging van ongelyksoortige atome tot molekules.

Lees hierdie artikels om nog meer te leer oor kalsium

• Wat is kalsium?
• Wat jy moet weet
• Kalsiumfeite

Kyk hierdie video’s om nog meer te leer oor kalsium

Leer meer oor kalsium

Nog inligting

Kyk hoe reageer kalsium op water