Wapń to srebrzystobiały metal. Na powietrzu szybko pokrywa się warstwą tlenku CaO, musi więc być przechowywany bez jego dostępu, np. w nafcie, podobnie jak sód i potas. Metaliczny wapń ma twardość zbliżoną do ołowiu, można kroić go nożem, jednak dodany do innych miękkich metali znacznie zwiększa ich twardość.
Potencjał standardowy układu Ca2+/Ca wynosi −2,86 V. Wapń reaguje z wodą i z rozcieńczonymi kwasami nieorganicznymi (solnym, azotowym, trudniej w siarkowym – słabo rozpuszczalny CaSO4) oraz organicznymi (np. octowym), przy czym reakcje z kwasami są bardziej burzliwe.
Izotopy stabilne wapnia to 40Ca, 42Ca, 43Ca, 44Ca, 46Ca i 48Ca.
Odkrycie
Wapń i jego związki znane były od starożytności. Antoine Lavoisier już w 1789 domyślał się, że w wapnie znajduje się jakiś pierwiastek metaliczny, ale za jego czasów nie znano metody jego wydzielenia. Dopiero Humphry Davy w 1808 r. wyizolował go w stanie czystym i udowodnił analitycznie, że jest pierwiastkiem. Davy zwilżył wapno, dodał do niego nieco tlenku rtęciowego i uformował w miseczkę, którą umieścił na blaszce platynowej, stanowiącej anodę. Miseczkę napełnił rtęcią, do której zanurzył drucik platynowy – katodę, na której wydzielił się metal. Po odparowaniu rtęci pozostał srebrzysty metal (wapń).
Nową, prostszą metodę zastosował Michael Faraday. Poddawał mianowicie elektrolizie suchy stopiony chlorek wapnia CaCl2. Na katodzie wydzielał się wprawdzie metaliczny wapń, ale ponieważ jest on lżejszy od stopionego chlorku wapniowego, wypływał na powierzchnię cieczy i spalał się.
Dopiero po usunięciu tej trudności, Robert Bunsen i Mathiessen w 1854–1855 otrzymali tą metodą pewne ilości metalicznego wapnia.
Stosunkowo czysty wapń otrzymał Henri Moissan w 1898 przez elektrolizę stopionego jodku wapnia[6].
Nomenklatura polska
Jędrzej Śniadecki w III wydaniu Początków chemii omawiany pierwiastek nazywał „wapnianem”, tak samo Ignacy Fonberg. Inni chemicy proponowali inne nazwy. Krzyżanowski pisał „wapien” i „wapień”, Radwański „wapniak”, Filip Walter zaś „kalcyum” i dodatkowo (1844) „kalc”. Zdzitowiecki „calcium”. W Projekcie warszawskim pojawia się nazwa „wapen”. Ostatecznie Emilian Czyrniański nadał pierwiastkowi krótszą nazwę „wapń”.
Całkowita zawartość wapnia w organizmie człowieka wynosi 1,4–1,66% masy ciała, z czego 99% występuje w postaci związanej w kościach (hydroksyapatyty), natomiast pozostała część występuje w postaci zjonizowanej w płynie śródkomórkowym oraz pozakomórkowym i pełni szereg ważnych funkcji:
Może to prowadzić do powstawania kamieni nerkowych oraz obniżyć wchłanianie cynku i żelaza.
Mechanizmy homeostatyczne starają się przywrócić prawidłowy poziom wapnia w surowicy krwi przesuwając go z puli rezerwowej, a jeśli to nie wystarcza lub magazyny ulegają wyczerpaniu – z kośćca.
↑ Znane są próbki geologiczne, w których pierwiastek ten ma skład izotopowy odbiegający od występującego w większości źródeł naturalnych. Masa atomowa pierwiastka w tych próbkach może więc różnić się od podanej w stopniu większym niż wskazana niepewność. Zob. Prohaska i in. 2021 ↓, s. 584.
↑Ewa Superczyńska, Melania Żylińska-Kaczmarek: Zasady żywienia. REA. ISBN 83-7141-596-6. Brak numerów stron w książce
Bibliografia
JerzyJ.MinczewskiJerzyJ., ZygmuntZ.MarczenkoZygmuntZ., Chemia analityczna – 1 podstawy teoretyczne i analiza jakościowa, Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2001, ISBN 83-01-13498-4, ISBN 83-01-13499-2, OCLC749313943. Brak numerów stron w książce
