Kategorie: Erdalkalimetall
Ordnungszahl: 20
Periode: 4 | Gruppe: 2
Block: s-Block
Strukturelles Element von Knochen, Schalen und Zement: Calcium ermöglicht es dem Leben, harte Dinge zu bauen.
| Eigenschaft | Wert |
|---|---|
| Phase bei STP | fest |
| Dichte | 1,54000000 g/cm³ |
| Schmelzpunkt | 1115,00 K (841,85 °C) |
| Siedepunkt | 1757,00 K (1483,85 °C) |
| Wärmekapazität | Nicht verfügbar |
| Eigenschaft | Wert |
|---|---|
| Atommasse | 40,0780 u |
| Elektronegativität (Pauling) | 1,00 |
| Oxidationsstufen | +2 |
| Elektronenkonfiguration | [Ar] 4s² |
| Entdeckt von | Unbekannt |
|---|---|
| Entdeckungsjahr | 1808 |
| Benannt nach | Lateinisch calx, „Kalk“ |
Seit der Antike als Kalk bekannt
Calciumverbindungen werden seit Jahrtausenden genutzt: Die alten Ägypter, Griechen und Römer stellten Kalkmörtel und Putz her, und der Name des Elements stammt vom lateinischen calx für Kalk. Antoine Lavoisier führte Kalk 1789 unter den Elementen auf, vermutete aber, dass er das Oxid eines unbekannten Metalls sei.
Davy stellt das Metall dar (1808)
1808 gewann Humphry Davy in London Calcium durch Elektrolyse eines feuchten Gemischs aus Kalk und Quecksilberoxid, die ein Calciumamalgam ergab; nach dem Abdestillieren des Quecksilbers blieb das Metall zurück. In Stockholm stellten Jöns Jacob Berzelius und Magnus Martin af Pontin im selben Jahr das Amalgam her.
Reines Calcium
Davy erhielt nur kleine, unreine Mengen. Robert Bunsen und Augustus Matthiessen stellten 1855 größere Mengen durch Elektrolyse von geschmolzenem Calciumchlorid her. Die industrielle Produktion begann Anfang des 20. Jahrhunderts.
| ISOTOP | Neutronen | Natürliche Häufigkeit | Halbwertszeit | Zerfallsart |
|---|---|---|---|---|
| Ca-40 | 20 | 96,941 % | Stabil | - |
| Ca-41 | 21 | - | 99400 J | ε |
| Ca-42 | 22 | 0,647 % | Stabil | - |
| Ca-43 | 23 | 0,135 % | Stabil | - |
| Ca-44 | 24 | 2,086 % | Stabil | - |
| Ca-45 | 25 | - | 162,61 Tg. | β⁻ |
| Ca-46 | 26 | 0,004 % | Stabil | - |
| Ca-48 | 28 | 0,187 % | ~2,9 × 10¹⁹ J | 2β⁻, 2β⁻, β⁻ |
Daten: IAEA Nuclear Data Section, LiveChart of Nuclides, Bewertungen der Grundzustände, abgerufen am 10. Oktober 2026. Die Häufigkeit ist der Anteil der Atome im natürlichen Element; ein Strich bedeutet, dass das Isotop keine natürliche Standardhäufigkeit hat.
Bauwesen
Das meiste Calcium wird in Form von Verbindungen genutzt, nicht als Metall. Kalkstein (Calciumcarbonat) ist der Rohstoff für Zement und Kalk. Durch Brennen von Kalkstein entsteht Branntkalk (Calciumoxid), der in der Stahlherstellung, der Wasseraufbereitung, der Rauchgasreinigung und der Papierherstellung verwendet wird. Gips (Calciumsulfat) wird zu Putz und Gipskartonplatten verarbeitet.
Metallurgie
Stahl: Calcium wird geschmolzenem Stahl zugesetzt, um Sauerstoff und Schwefel zu entfernen und Einschlüsse zu kontrollieren.
Herstellung anderer Metalle: Calciummetall reduziert die Oxide oder Fluoride von Uran, Thorium und einigen Seltenen Erden zu den reinen Metallen.
Batterien: Blei-Calcium-Legierungen bilden die Gitter wartungsfreier Blei-Säure-Autobatterien.
Chemikalien und Lebensmittel
Calciumchlorid taut Eis auf Straßen und bindet Staub auf unbefestigten Wegen.
Calciumcarbonat ist ein Füllstoff in Papier, Kunststoffen und Farben sowie ein Antazidum.
Calciumphosphate werden in Düngemitteln und Tierfutter eingesetzt, und Calciumsalze dienen zur Anreicherung von Lebensmitteln.
Kalkstein, Gips, Fluorit
| Erdkruste | 0,0415000000 ppm |
|---|---|
| Universum | 0,0000700000 % |