第 20 號元素:鈣Ca · Calcium

鈣ㄍㄞˋ(四聲)Calcium

注音 ㄍㄞˋ(四聲)·音同「丐」

主要分類(決定顏色) · 金屬性:金屬

鈣(Calcium):表面部分氧化的鈣
表面部分氧化的鈣照片:de:Benutzer:Tomihahndorf · CC BY-SA 3.0 · Wikimedia Commons
原子序
20
元素符號
Ca
標準原子量
40.078± 0.004
週期
4
族
2
區塊
s 區

電子排布

[Ar]4s2

原子結構與電子殼層分布

  1. K n=12
  2. L n=28
  3. M n=38
  4. N n=42

簡介

鹼土金屬,是骨骼與牙齒的主要礦物成分之一。碳酸鈣構成石灰岩與大理石,也用於水泥製造。

第 2 族,具兩個價電子,活性次於鹼金屬。

元素科學故事 · 鈣(Ca)

骨頭與石灰岩的共同成分

已對照來源· 版本 2026-10-18

粉筆、大理石、石灰岩皆為碳酸鈣、磷酸鈣為骨骼牙齒主要成分、calx 字源、羅馬人於一世紀製作石灰、1808 年 Davy 在得知 Berzelius 與 Pontin 製得鈣汞齊後取得不純金屬鈣、地殼含量第五、不以單質存在、空氣中形成白色氮化物、燃燒呈黃紅色火焰、生石灰與熟石灰、石膏板、牙膏與胃藥,皆已對照 PubChem 收錄的 Los Alamos、Jefferson Lab 與 CIAAW 原文。

粉筆、大理石和石灰岩看起來很不一樣,其實都是碳酸鈣;骨頭和牙齒的主要成分,也是含鈣的化合物。

羅馬人的石灰

鈣的名稱來自拉丁文 calx,意思是石灰。早在西元一世紀,羅馬人就會製作石灰,但金屬鈣直到 1808 年才被分離出來:Humphry Davy 得知 Jöns Jacob Berzelius 與 M. M. af Pontin 在汞中電解石灰製得鈣汞齊後,成功取得了不純的金屬鈣。

活潑的金屬

鈣在地殼中含量排名第五,卻從不以單質存在,因為它很容易與氧和水反應。金屬鈣在空氣中會形成一層白色的氮化物,燃燒時發出黃紅色的火焰。

從建築到牙膏

碳酸鈣加熱後變成生石灰,加水則成為熟石灰,是化學工業中便宜的鹼。石膏(硫酸鈣)用來製作石膏板,碳酸鈣也被加進牙膏與胃藥中。

延伸思考我們從食物中攝取的「鈣」,並不是金屬鈣。身體裡的鈣以什麼形式存在?為什麼它不會像金屬鈣那樣和水反應?

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參考來源

  1. PubChem Element: Calcium(收錄 Los Alamos National Laboratory、Jefferson Lab 與 CIAAW 的元素資料)已查閱 2026-10-18