Ion calcio

Ion calcio Información general Nombre,símbolo,número: Calcio, Ca, 20 Serie química: Metales alcalinotérreos Grupo,período,bloque: 2, 4, s Densidad: 1550 kg/m³ Apariencia: Blanco plateado Propiedades atómicas Radio medio: 180 pm Radio atómico(calc): 194 pm Radio covalente: 176 pm Configuración electrónica: [Ar] 4s² Electrones por nivel de energía: 2, 8, 8, 2 Estado(s) de oxidación: +2 Estructura cristalina: Cúbica centrada en las caras Propiedades físicas Estado ordinario: Sólido Punto de fusión: 1115 K (842 °C) Punto de ebullición: 1757 K (1484 °C) Entalpía de vaporización: 153,6 kJ/mol Entalpía de fusión: 8,54 kJ/mol Presión de vapor: 254 Pa a 1112 K Velocidad del sonido: 3810 m/s a 293,15 K (20 °C)

El ion calcio (Ca²⁺) es una forma cargada del elemento químico calcio, esencial para numerosas funciones biológicas en organismos vivos.

Etimología

La palabra calcio proviene del latín científico calcium, que a su vez deriva del latín calx, calcis, que significa cal. El término latino calx se refiere a la cal viva (óxido de calcio, CaO) o cal apagada (hidróxido de calcio, Ca(OH)₂), que son compuestos producidos a partir de la calcinación de la piedra caliza (carbonato de calcio, CaCO₃). La raíz calx está relacionada con términos en varias lenguas indoeuropeas que hacen referencia a la piedra caliza o la tiza. El sufijo -ium es comúnmente utilizado en la nomenclatura de los elementos químicos para indicar un metal. Así, calcium literalmente significa metal de la cal, destacando la relación del elemento con la cal y sus compuestos derivados.

Funciones principales

1. Estructura ósea: El calcio es un componente fundamental de los huesos y dientes, proporcionando rigidez y estructura.
2. Contracción muscular: Es crucial para la contracción de los músculos, incluyendo el músculo cardíaco.
3. Transmisión nerviosa: Participa en la transmisión de impulsos nerviosos, facilitando la comunicación entre las células nerviosas.
4. Coagulación sanguínea: Juega un papel vital en la coagulación de la sangre, ayudando a detener el sangrado.
5. Señalización celular: Actúa como un segundo mensajero en diversas rutas de señalización celular, regulando funciones celulares en respuesta a hormonas y neurotransmisores.

Estructura química

El ion calcio (Ca²⁺) es una forma cargada del elemento químico calcio.

Configuración Electrónica

• La configuración electrónica del calcio en su estado neutro es:
  

1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s²

• Cuando se ioniza para formar Ca²⁺, pierde los dos electrones del orbital 4s, quedando con la configuración:
  

1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶.

Propiedades

• Radio iónico: Es menor que el del átomo neutro de calcio debido a la pérdida de los electrones de la capa más externa.
• Reactividad: El ion calcio es altamente reactivo y tiende a formar compuestos iónicos estables con aniones.
• Función biológica: En los organismos vivos, el Ca²⁺ es esencial para funciones como la contracción muscular, la coagulación sanguínea y la transmisión de señales nerviosas.

Regulación del calcio

El cuerpo humano regula estrictamente los niveles de calcio en la sangre a través de hormonas como la parathormona (PTH), la calcitonina y la vitamina D. Estos mecanismos aseguran que el calcio esté disponible para las funciones críticas sin alcanzar niveles tóxicos.

Fuentes de calcio

El calcio se obtiene principalmente a través de la dieta. Los productos lácteos, las verduras de hoja verde, los frutos secos y los pescados con espinas blandas son buenas fuentes de calcio.

Deficiencia y exceso

• Deficiencia de calcio: Puede llevar a condiciones como la osteoporosis, donde los huesos se vuelven frágiles y propensos a fracturas.
• Exceso de calcio: Puede causar hipercalcemia, una condición que puede afectar el funcionamiento de los riñones y el corazón.

Historia

Fue descubierto en 1808 por Sir Humphry Davy mediante la electrólisis de una amalgama de mercurio y cal. Davy mezcló cal humedecida con óxido de mercurio, colocándola sobre una lámina de platino como ánodo y sumergiendo una parte del mercurio en la pasta para que actuara como cátodo. A través de la electrólisis, obtuvo una amalgama que, al ser destilada, dejó un residuo sólido muy oxidable. Posteriormente, Robert Bunsen en 1854 y Augustus Matthiessen en 1856 lograron obtener el metal por electrólisis del cloruro de calcio. Henri Moissan obtuvo calcio con una pureza del 99% mediante la electrólisis del yoduro de calcio en 1898.

El estudio del ión calcio (Ca²⁺) ha sido fundamental en la biología y la medicina. Los iones de calcio actúan como cofactores en muchas reacciones enzimáticas, intervienen en el metabolismo del glucógeno y, junto con el potasio y el sodio, regulan la contracción muscular. Además, el calcio es esencial para la estructura ósea y la señalización celular.

Enlaces externos

• Micocci, L. (s. f.). Unidad 9. Biomoléculas: Carbohidratos, proteínas, lípidos y ácidos nucleicos. Consultado el 17 de noviembre de 2024.
• TiendaOnline-CasaDelAngel-Conocimiento=Conciencia. (s. f.). LA CLAVE ESTA EN EL ION DE CALCIO-Podemos mejorar Nuestra comunicación con el Universo Inteligente. RAFAEL LOPEZ GUERRERO. Blogspot.com. Recuperado 18 de noviembre de 2024.

Fuentes

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• Macías Alvia, A., Hurtado Astudillo, J. R., Cedeño Holguín, D. M., Vite Solórzano, F. A., Scott Álava, M. M., Vallejo Valdivieso, P. A., Macías Alvia, M. J., Santana Sornoza, J. W., Espinoza Macías, M. J., Ubillús Saltos, S. P., Arteaga Espinoza, S. X., Torres Macías, O. E., Pigüave Reyes, J. M., Mera Villamar, L. A., Chavarría Cedeño, D. I., & Intriago Sánchez, K. J. (2018). INTRODUCCIÓN AL ESTUDIO DE LA BIOQUÍMICA (1.ª ed.). Editorial Científica 3Ciencias. [14]