Практическая работа. Задание 5: охарактеризовать химический элемент № 20 по плану: название и символ; относительная атомная масса и порядковый номер; период, группа, подгруппа; строение атома; высший оксид и его свойства; гидроксид и его свойства; водородное соединение; сравнение с соседними элементами по периоду и группе.

1. Положение элемента. № 20 — кальций, Ca. Относительная атомная масса A_r ≈ 40, порядковый номер Z = 20. 4-й период, 2-я группа (II группа), главная подгруппа.

2. Строение атома. Заряд ядра +20; в ядре 20 протонов и примерно 20 нейтронов (для наиболее распространённого изотопа ⁴⁰Ca); в нейтральном атоме 20 электронов. Электронная формула: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s²; по уровням — 2, 8, 8, 2. Электронно-графическое изображение внешнего уровня: 4s [↑↓]. Кальций — s-элемент, металл, щёлочноземельный металл. Наибольшая степень окисления +2; наименьшая в соединениях обычно 0 (в простом веществе).

3. Высший оксид. CaO — основный оксид. Он реагирует с водой и кислотами: CaO + H₂O → Ca(OH)₂; CaO + 2HCl → CaCl₂ + H₂O.

4. Гидроксид. Ca(OH)₂ — основание. Реагирует с кислотами и кислотными оксидами: Ca(OH)₂ + 2HCl → CaCl₂ + 2H₂O; Ca(OH)₂ + CO₂ → CaCO₃↓ + H₂O.

5. Водородное соединение. CaH₂ — ионный гидрид. Реагирует с водой с выделением водорода: CaH₂ + 2H₂O → Ca(OH)₂ + 2H₂↑.

6. Сравнение. В 4-м периоде металлические свойства ослабевают слева направо: кальций менее металличен, чем калий, но более металличен, чем скандий. В главной подгруппе металлические свойства усиливаются сверху вниз: кальций более металличен, чем магний, и менее металличен, чем стронций.