КАЛЬЦИЙ (лат. Calcium), Ca, химический элемент II группы периодической системы, атомный номер 20, атомная масса 40,078; относится к щелочноземельным металлам.
Свойства: серебристо-белый металл, плотность 1,54 г/см3, tпл 842 °С. При обычной температуре легко окисляется на воздухе.
Химические свойства:
При нагревании кальция он загорается и горит с образованием белого дыма, окрашивая пламя в кирпично-красный цвет. Дым состоит из мельчайших твердых частичек оксида кальция:
2Са + O2 = 2СаО + Q
Кальций реагирует с водой, превращаясь в гидроксид кальция и вытесняя из воды водород:
Са + 2Н2О = Са(ОН)2 + Н2 + Q
Фенолфталеин в полученном растворе окрашивается в малиновый цвет. Это доказывает сходство кальция с щелочными металлами: как и щелочные металлы, кальций взаимодействует с холодной водой с выделением водорода. Однако реакция кальция с водой протекает значительно медленнее, чем, например,
натрия или калия, это связано стем, что на внешнем электронном слое атома кальция находятся два спаренных s-электрона. Гидроксид кальция растворим в воде, т. е. представляет собой щелочь. Растворимость гидроксида кальция значительно выше, чем гидроксида магния, но ниже, чем гидроксидов щелочных металлов — натрия или калия.
Кальций хранят под слоем керосина, так как этот металл реагирует с водяными парами, содержащимися в воздухе.
2Са + О2 = 2СаО
С холодной водой с образованием гидроксида кальция (с горячей водой реакция протекает более энергично)
Са + 2Н2О = Са(ОН)2 + Н2
При нагревании реагирует со многими неметаллами — водородом, азотом, серой, фосфором, углеродом и др.
Са + Н2 = СаН2 (гидрид кальция)
3Са + N2 = Са3N2 (нитрид кальция)
Са + S = СаS (сульфид кальция)
Восстанавливает менее активные металлы из их оксидов и галогенидов
2Са + ТiO2 = 2СаО + Тi
Название: название от латинского "calx", родительный падеж "calcis" (известь).
Нахождение в природе: Соединения кальция содержатся в почве и в природных водах, в животных и растительных организмах.
Содержание кальция в земной коре — 4.1%, в океане — 4.1 • 10~2%, в человеческом организме: в мышечной ткани — 0.14%, в костной ткани — 17%, в крови — 60.5мг/л. Среднесуточная потребность человека в кальции составляет около 1 г. Около 99% всего количества кальция в организме приходится на костную и зубную ткань. Содержание ионов кальция в крови играет важнейшую роль в возбуждении и регулировании работы сердца, а также выполняет защитную роль в животном организме: лишенная ионов кальция кровь не свертывается на воздухе.
Много кальция потребляют растения, от его недостатка прежде всего страдает корневая система растений.
Кальций входит в состав осадочных горных пород, различных минералов, наиболее распространенными из которых являются:известняк, мрамор, мел СаСО3, гипс СаSO4 • 2Н2O, фосфориты и апатиты Са3(РO4)2 доломит СаСО3 • МgСО3
Применение: как активный восстановитель служит для получения урана (U), >тория (Th),ванадия (V), хрома (Cr), цинка (Zn), бериллия (Be) и других металлов из их соединений; для раскисления сталей, бронз и т. д. Входит в состав антифрикционных материалов. Соединения кальция применяют в строительстве (известь, цемент); препараты кальция — в медицине.
Существует несколько причин возникновения волн цунами. В большинстве случаев цунами вызываются подводными землетрясениями.
При землетрясении под водой образуется вертикальная трещина и часть дна опускается. Дно внезапно перестает поддерживать столб воды, лежащий над ним. Поверхность воды приходит в колебательное движение по вертикали, стремясь вернуться к исходному уровню, - среднему уровню моря, и порождает серию волн.
Фактически водная поверхность может опуститься всего на несколько метров, но в глубоком океане масса такой потерявшей опору колонны воды огромна. Когда сброс дна прекращается, эта колонна находит себе новый, более низкий "пьедестал" и таким движением рождает волны с высотой, эквивалентной расстоянию, на которое переместилась эта колонна.
Подвижка при землетрясениях имеет высоту обычно порядка 50 см, но по площади огромна - десятки квадратных километров. Поэтому возбуждаемые волны цунами имеют маленькую высоту и очень большую длину, эти волны несут колоссальный запас энергии.
Далеко не каждое подводное землетрясение сопровождается цунами. Если очаг землетрясения лежит неглубоко под дном океана (10-60 км) , землетрясение обладает большой силой (более 7.8 по шкале Рихтера) , то возникновение цунами почти совершенно неизбежно.
Причиной возникновения цунами может быть оползень. Цунами такого типа возникают довольно редко. 9 июля 1958 года в результате землетрясения на Аляске в бухте Литуйя возник оползень. Масса льда и земных пород обрушилась с высоты 900 м. Образовалась волна, достигшая на противоположном берегу бухты высоты 600 м. Подобного рода случаи весьма редки и, конечно, не рассматриваются в качестве эталона.
Другим источником цунами могут служить вулканические извержения. Крупные подводные извержения обладают таким же эффектом, что и землетрясения. При сильных вулканических взрывах образуются кальдеры, которые моментально заполняются водой, в результате чего возникает длинная и невысокая волна. Классический пример - цунами, образовавшееся после извержения Кракатау в 1883 году. Огромные цунами от вулкана Кракатау наблюдались в гаванях всего мира и уничтожили в общей сложности 5000 кораблей, погибло 36 тысяч человек.
В наш век атомной энергии у человека в руках появилось средство вызывать по своему произволу сотрясения, раньше доступные лишь природе. В 1946 году США произвели в морской лагуне глубиной 60 м подводный атомный взрыв с тротиловым эквивалентом 20 тыс. тонн. Возникшая при этом волна на расстоянии 300 м от взрыва поднялась на высоту 28.6 м, а в 6.5 км от эпицентра еще достигала 1.8 м. Эксперименты дали возможность установить, какой именно гребень бывает наибольшим, а какой - наименьшим.
Картина распространения цунами достаточно сложна, ведь скорость волны цунами определяется глубиной океана и потому на всем пути является переменной. Одни части волнового фронта опережают другие, фронт теряет кольцевую форму, изгибается, иногда даже ломается. Волны начинают пересекать друг друга. От берегов происходит отражение. Отраженные волны накладываются на прямые - интерфируют. Возникает сложная картина движения цунами. Поэтому, помощниками ученых в борьбе с цунами стали электронные вычислительные машины. Во многих университетах мира на основе законов гидродинамики составлены программы для математического моделирования катастрофических цунами. При помощи таких моделей рассчитывается множество вариантов появления и поведения катастрофическкой волны, ее скорости, уровня, трения в зависимости от рельефа местности и других параметров.
Переводим все в десятичную систему
10101011(2) = <span><span>1*2⁷+0*2⁶+</span>1*2⁵+0*2⁴+1*2³+0*2²+1*2¹+1*2⁰=</span><span>128+32+8+2+1=171</span>
<span>250(8)=2*8²+5*8¹+0*8⁰=128+40=168
</span><span>51(6)=5*6¹+1*6⁰=30+1=31
</span>
<span>10101011(2) – 250(8) + 51(6)=171-168+31=34
Ответ: 34
</span>