Masse moyenne d’un atome en unités de masse atomique (1 u vaut 1/12 de la masse d’un atome de carbone 12). Tient compte du mélange naturel des isotopes de l’élément.
Numéro de la colonne verticale, de 1 à 18 selon la numérotation de l’IUPAC. Les éléments d’un même groupe ont la même couche externe, donc des propriétés proches.
Numéro de la ligne horizontale. Il est en général égal au nombre de couches électroniques de l’atome ; le palladium fait exception, avec quatre couches en période 5.
Sous-couche (s, p, d ou f) qui reçoit les derniers électrons dans l’ordre habituel de remplissage ; elle partage le tableau en quatre blocs. Certains atomes font exception : le lanthane ouvre le bloc f mais n’a aucun électron f.
[Ar] 4s²
Répartition des électrons dans les sous-couches. Les crochets désignent le gaz noble précédent, l’exposant le nombre d’électrons dans une sous-couche.
2, 8, 8, 2
Nombre d’électrons sur chaque couche, du noyau vers l’extérieur.
842 °C (1 115 K)
Température à laquelle le solide devient liquide à pression normale. L’hélium, le carbone et l’arsenic ne fondent pas à pression normale : l’hélium demande environ 25 atm, le carbone et l’arsenic passent directement à l’état de vapeur.
1 484 °C (1 757 K)
Température à laquelle le liquide bout à pression normale. Pour le carbone et l’arsenic, température à laquelle le solide se sublime.
1,54 g/cm³
Masse d’un centimètre cube de la substance. Pour les gaz, à 0 °C et à pression normale.
1,00 Pauling
Capacité d’un atome à attirer les électrons dans une liaison chimique. Sur l’échelle de Pauling, elle va de 0,79 pour le césium à 3,98 pour le fluor.
6,113 eV
Énergie nécessaire pour arracher à un atome son électron le moins lié. Plus elle est faible, plus l’élément cède facilement un électron, ce qui est typique des métaux.
0,025 eV
Énergie libérée quand un atome neutre capte un électron. Elle est la plus élevée pour les halogènes. Les gaz nobles, l’azote et certains métaux ne forment pas d’ion négatif stable.
176 pm
Moitié de la longueur d’une liaison covalente simple entre deux atomes de l’élément. Il donne la taille de l’atome dans une molécule ou un cristal : 76 pm pour le carbone, 132 pm pour le fer.
+2
Charges que l’atome aurait dans ses composés si toutes ses liaisons étaient ioniques. Les principales sont indiquées.
Le calcium (Ca) est un élément chimique de numéro atomique 20. Il se trouve dans le groupe 2 et la période 4 du tableau périodique, dans le bloc s. C’est un métal alcalino-terreux. État à température ambiante : solide. Sa masse atomique standard est de 40,078.
Origine du nom
Le nom vient du latin calx, « chaux », la poudre blanche obtenue en chauffant du calcaire. Les Romains fabriquaient déjà de la chaux, mais les chimistes la prirent longtemps pour un élément, jusqu’à ce qu’Antoine Lavoisier suppose, en 1789, qu’il s’agissait de l’oxyde d’un métal inconnu. En 1808, Humphry Davy lui donna raison : après que Jöns Jacob Berzelius et Magnus Pontin eurent préparé un amalgame de calcium, il fit passer un courant dans de la chaux humide mêlée d’oxyde de mercure, chassa le mercure par distillation et appela calcium le métal restant.
Où trouve-t-on le calcium ?
Le calcium réagit trop facilement pour exister libre, mais c’est le cinquième élément le plus abondant de la croûte terrestre et le troisième métal après l’aluminium et le fer. Le calcaire, la craie et le marbre sont du carbonate de calcium, en bonne partie formé de coquilles et de squelettes d’anciens animaux marins ; les coraux et les coquillages en sont faits aujourd’hui encore. Le gypse, la fluorite et l’apatite sont aussi des minéraux du calcium.
À quoi sert le calcium ?
Le métal lui-même sert peu : il débarrasse l’acier fondu de l’oxygène et du soufre et aide à extraire l’uranium et le thorium. Ses composés, eux, sont partout. Le calcaire chauffé dans un four donne la chaux vive, qui avec l’eau devient la chaux éteinte, une base bon marché utilisée dans toute l’industrie ; la chaux et le calcaire entrent dans le ciment et le mortier, le gypse dans le plâtre et les plaques de plâtre.
Le saviez-vous ?
On construit avec de la chaux depuis des milliers d’années.
L’eau chargée de gaz carbonique dissout lentement le calcaire, puis le redépose goutte à goutte : c’est ainsi que poussent les stalactites et les stalagmites des grottes.
Le calcium est le métal le plus abondant du corps humain, et presque tout se trouve dans les os et les dents.