ما هو عنصر Ca؟ الكالسيوم بين الذرة والأيون والمركب

الخلاصة السريعة

Ca رمز عنصر الكالسيوم، وعدده الذري 20. يقع في المجموعة الثانية والدورة الرابعة، ضمن الفلزات القلوية الترابية. ^[1][2]

• الذرة المتعادلة لها 20 بروتونًا و 20 إلكترونًا؛ Ca²⁺ له 20 بروتونًا و 18 إلكترونًا. ^[2]
• التوزيع الإلكتروني للحالة الأساسية للذرة [Ar]4s²؛ العددان في 4s² ليسا العدد الذري. ^[3]
• الكتلة الذرية النسبية 40.078 متوسط، وليست عددًا صحيحًا للنيوترونات. ^[1][4]
• للكالسيوم-40، عدد النيوترونات 40 − 20 = 20؛ وللكالسيوم-42 يساوي 22. ^[3][4]
• فلز الكالسيوم ومركباته مواد مختلفة؛ الحجر الجيري يحتوي كربونات الكالسيوم. ^[1]

قراءة بطاقة الكالسيوم في الجدول الدوري

المجموعة 2 والدورة 4 والعدد الذري 20 معلومات مختلفة على بطاقة العنصر. الكالسيوم فلز فضي أبيض يتغير سطحه سريعًا في الهواء، ويوجد في الطبيعة ضمن مركبات. ^[1]

العدد الذري هو عدد البروتونات ويحدد العنصر، ويساويه عدد الإلكترونات في الذرة المتعادلة. ^[4] هنا تتعادل 20 شحنة موجبة مع 20 إلكترونًا سالبًا.

التوزيع للحالة الأساسية هو [Ar]4s²، أو كاملًا 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s². ^[3] نجمع أعداد الإشغال: 2 + 2 + 6 + 2 + 6 + 2 = 20. حصلنا على عدد الإلكترونات المطلوب؛ ولم نجمع أرقام 1 و 2 و 3 و 4 التي تسبق الحروف.

الحرفان Ca يكتبان C كبيرًا و a صغيرًا. في التوزيع، رقم المستوى وحرف المستوى الفرعي وعدد الإلكترونات المرتفع رموز مختلفة.

ماذا يتغير عند تكوّن Ca²⁺؟

فقد إلكترونين يعطي أيون الكالسيوم الموجب Ca²⁺: يبقى عدد البروتونات 20 ويصبح عدد الإلكترونات 18. ^[2] الشحنة المكتوبة إلى اليمين تصف الفرق، لا عدد ذرات جديدة.

نراجع الحساب بوحدات الشحنة الأولية: 20 − 18 = موجب 2. في الذرة المتعادلة كان 20 − 20 = صفر. لم نغير خانة البروتونات بين الصفين؛ لهذا بقي اسم العنصر كالسيوم.

الرسم الثاني يعرض خانتين للعد بدل رسم كرات تشبه مدارات مقاسة. السهم يشرح الفرق الرمزي في الجرد، ولا يمثل تعليمات لإجراء تفاعل.

أما وجود الكالسيوم في اسم مركب فلا يعني وجود قطعة من الفلز الحر. من أمثلته كربونات الكالسيوم في الحجر الجيري، ومركبات أخرى لها استخدامات مختلفة. ^[1] يجب قراءة اسم المادة كاملًا قبل نقل صفة الفلز إليها.

إذا كانت العينة كلوريد الكالسيوم، فالسؤال يخص مركبًا؛ وإذا كان السؤال عن Ca²⁺، فهو يخص أيونًا. هذه التسميات تسمح بتحديد موضوع السؤال قبل البحث عن لون أو كتلة أو استخدام.

الكتلة المتوسطة والعدد الكتلي: أيهما نطرح؟

العدد الكتلي A مجموع البروتونات والنيوترونات لنظير محدد؛ نحسب نيوتروناته من A − Z، لا من الكتلة المتوسطة. ^[4]

للكالسيوم-40 نختار A = 40 و Z = 20، فنحصل على 20 نيوترونًا. وللكالسيوم-42 نختار A = 42، فنحصل على 22. الاسمان لنظيرين مدونين في بيانات الكالسيوم. ^[3] اختلفت خانة النيوترونات وبقيت البروتونات 20.

أما القيمة 40.078 فهي الكتلة الذرية النسبية المدرجة للعنصر. ^[1] إذا طرحنا منها 20 سنجد 20.078، لكن ذلك لا يصف عدد نيوترونات ذرة واحدة. ظهور الكسر في هذا الاستخدام يكشف أننا طرحنا كميتين لا تؤديان المهمة المطلوبة.

في مسألة عد، اكتب أولًا اسم النظير أو العدد الكتلي الذي أعطي لك. وفي مسألة شحنة، اكتب عدد الإلكترونات. ثم اسأل أي خانة تغيرت: المثالان السابقان يغيران النيوترونات؛ مثال Ca²⁺ يغير الإلكترونات. هكذا لا تختلط ثلاثة أرقام مختلفة لمجرد ورودها بجانب الرمز نفسه.

للقراءة المتصلة بهذا الموضوع: ما هو كلوريد الكالسيوم؟ الصيغة وامتصاص الرطوبة.