Catégorie : Métal alcalino-terreux
Numéro atomique : 20
Période : 4 | Groupe : 2
Bloc : s-bloc
Élément structural des os, des coquilles et du ciment : le calcium est la façon dont la vie a appris à construire des choses dures.
| Propriété | Valeur |
|---|---|
| Phase à STP | Solide |
| Masse volumique | 1,54000000 g/cm³ |
| Point de fusion | 1115,00 K (841,85 °C) |
| Point d’ébullition | 1757,00 K (1483,85 °C) |
| Capacité thermique | N/D |
| Propriété | Valeur |
|---|---|
| Masse atomique | 40,0780 u |
| Électronégativité (Pauling) | 1,00 |
| États d’oxydation | +2 |
| Configuration électronique | [Ar] 4s² |
| Découvert par | Inconnu |
|---|---|
| Année de découverte | 1808 |
| Nommé d’après | Latin calx, « chaux » |
Connu sous forme de chaux depuis l’Antiquité
Les composés du calcium sont utilisés depuis des milliers d’années : les anciens Égyptiens, les Grecs et les Romains fabriquaient du mortier et de l’enduit à la chaux, et le nom de l’élément vient du latin calx, qui signifie chaux. Antoine Lavoisier a classé la chaux parmi les éléments en 1789, en soupçonnant qu’il s’agissait de l’oxyde d’un métal inconnu.
Davy isole le métal (1808)
En 1808, à Londres, Humphry Davy a isolé le calcium par électrolyse d’un mélange humide de chaux et d’oxyde de mercure, qui a donné un amalgame de calcium ; en distillant le mercure, il a obtenu le métal. À Stockholm, Jöns Jacob Berzelius et Magnus Martin af Pontin ont préparé l’amalgame la même année.
Le calcium pur
Davy n’en a obtenu que de petites quantités impures. Robert Bunsen et Augustus Matthiessen en ont produit de plus grandes quantités en 1855 par électrolyse du chlorure de calcium fondu. La production industrielle a commencé au début du XXe siècle.
| ISOTOPE | Neutrons | Abondance naturelle | Demi-vie | Mode de désintégration |
|---|---|---|---|---|
| Ca-40 | 20 | 96,941 % | Stable | - |
| Ca-41 | 21 | - | 99400 ans | ε |
| Ca-42 | 22 | 0,647 % | Stable | - |
| Ca-43 | 23 | 0,135 % | Stable | - |
| Ca-44 | 24 | 2,086 % | Stable | - |
| Ca-45 | 25 | - | 162,61 j | β⁻ |
| Ca-46 | 26 | 0,004 % | Stable | - |
| Ca-48 | 28 | 0,187 % | ~2,9 × 10¹⁹ an | 2β⁻, 2β⁻, β⁻ |
Données : IAEA Nuclear Data Section, LiveChart of Nuclides, évaluations des états fondamentaux, consultées le 10 octobre 2026. L’abondance est la part des atomes dans l’élément naturel ; un tiret signifie que l’isotope n’a pas d’abondance naturelle de référence.
Construction
La plus grande partie du calcium est utilisée sous forme de composés, et non de métal. Le calcaire (carbonate de calcium) est la matière première du ciment et de la chaux. La calcination du calcaire donne la chaux vive (oxyde de calcium), utilisée en sidérurgie, dans le traitement de l’eau, l’épuration des fumées et la fabrication du papier. Le gypse (sulfate de calcium) sert à fabriquer le plâtre et les plaques de plâtre.
Métallurgie
Acier : on ajoute du calcium à l’acier en fusion pour éliminer l’oxygène et le soufre et pour contrôler les inclusions.
Production d’autres métaux : le calcium métallique réduit les oxydes ou les fluorures de l’uranium, du thorium et de certaines terres rares en métaux purs.
Batteries : des alliages plomb-calcium forment les grilles des batteries automobiles au plomb sans entretien.
Produits chimiques et alimentation
Le chlorure de calcium fait fondre la glace sur les routes et limite la poussière sur les routes non revêtues.
Le carbonate de calcium est une charge dans le papier, les plastiques et la peinture, ainsi qu’un antiacide.
Les phosphates de calcium entrent dans les engrais et l’alimentation animale, et des sels de calcium servent à enrichir des aliments.
Calcaire, gypse, fluorine
| Croûte terrestre | 0,0415000000 ppm |
|---|---|
| Univers | 0,0000700000 % |