Ione calcio
Che cosa sono gli ioni calcio?
Per ione si intende un atomo o un raggruppamento di atomi che ha assunto una o più cariche elettriche mediante perdita (ioni positivi o cationi) o acquisto (ioni negativi o anioni) di uno o più elettroni.
Pertanto, si distinguono due tipi di ioni che, a seconda della loro carica elettrica, assumono denominazioni diverse:
- cationi, sono gli ioni carichi positivamente (es. Na+, Mg2+);
- anioni, sono gli ioni carichi negativamente (es. F−, S2-).
Gli ioni sodio
L'atomo di calcio (Ca) ha numero atomico Z = 20: ciò significa che ha 20 protoni e quindi 20 elettroni (non consideriamo i neutroni che, essendo neutri, non concorrono a determinare la carica elettrica dell'atomo).
Seguendo la regola della diagonale, è possibile scrivere la sua configurazione elettronica, che è la seguente (per info: configurazione elettronica del calcio):
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2
Il livello energetico esterno, parzialmente o completamente occupato dagli elettroni è il quarto, infatti il calcio appartiene al 4° periodo della tavola periodica; nell'ultimo livello di energia sono presenti due elettroni, infatti il sodio appartiene al gruppo II (gruppo dei metalli alcalino-terrosi).
Perdendo i due elettroni esterni, il calcio metallico si trasforma in uno ione (ione calcio), avente la configurazione elettronica dell'argon, raggiungendo quindi la stabilità (ottetto completo).
Perdendo i due elettroni, il calcio metallico diventa uno ione con carica positiva (2+): in questo modo avrà infatti 20 protoni (ognuno di essi con carica positiva) e 18 elettroni (ognuno di essi con carica negativa).
Ione calcio formula
Come rappresentato negli esempi precedenti, i cationi (ioni con carica positiva) vengono rappresentati con il simbolo chimico dell'elemento a cui, come esponente, si appone un segno + per ogni carica positiva che il catione possiede. Pertanto lo ione calcio viene rappresentato in questo modo:
Lo ione calcio è uno ione monoatomico.
Data la presenza della carica elettrica positiva, gli ioni calcio, se posti in un campo elettrico, vengono attratti dal polo negativo e respinti dal polo negativo.
Lo ione calcio è il catione risultante dalla perdita di due elettroni da parte di un atomo di calcio, che gli consente di raggiungere la configurazione elettronica dell'argon, e quindi uno stato elettronico stabile.
Dimensioni dello ione calcio
Ca2+ è uno ione piuttosto grande con un raggio ionico cristallino di 0,99 Å. Lo ione calcio ha dimensioni superiori alla maggior parte dei cationi bivalenti compresi nella terza riga della tavola periodica, da Mn2+ (raggio di 0,80 Å) fino a Zn2+ (raggio di 0,74 Å).
Rispetto agli altri ioni nel secondo periodo, Ca2+ ha un raggio ionico cristallino maggiore di Mg2+ (raggio di 0,66 Å), ma più piccolo di Sr2+ (1,12 Å) e Ba2+ (1,34 Å).
Ruolo biologico dello ione calcio
Il fatto che il calcio sia il minerale più abbondante dell'organismo ci fa intuire quanto importanti siano le sue funzioni, classicamente riferite al sostegno della buona salute di ossa e denti.
Gli ioni calcio svolgono anche un ruolo fondamentale nella maggior parte - se non in tutti - i processi cellulari.
Gli ioni calcio sono infatti centrali in molte funzioni, quali ad esempio: contrazione muscolare, secrezione, glicolisi e gluconeogenesi , trasporto ionico, divisione cellulare, apprendimento, memoria e crescita.
Assieme al fosforo (e mediato da fattori ormonali come la vitamina D), lo ione calcio è indispensabile per la costruzione dell'osso.
Riassumendo
Lo ione calcio:
- è il catione risultante dalla perdita di due elettroni da parte di un atomo di calcio;
- viene rappresentato con il simbolo chimico del calcio a cui, come esponente, si appone il segno 2+ (Ca2+);
- è un catione, e quindi uno ione con carica positiva;
- ha configurazione elettronica 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6;
- posto in un campo elettrico, viene attratto dal polo negativo e respinto dal polo negativo;
- svolge un ruolo fondamentale nella maggior parte, se non in tutti, i processi cellulari.
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