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Cálcio Elementar: Propriedades, História, Usos e Funções Biológicas

O que é Cálcio Elementar

Metal alcalino-terroso (Grupo 2), número atômico 20, símbolo Ca. Prateado-acinzentado, macio, maleável, dúctil. Não encontrado livre na natureza — sempre em compostos (carbonato, fosfato, sulfato, fluorita).

Descoberta e História

• 1808: Sir Humphry Davy isola cálcio impuro por eletrólise de cal úmida com cátodo de mercúrio
• 1898: Henri Moissan obtém metal puro por redução de iodeto de cálcio com sódio metálico
• Nome vem do latim calx, calcis = cal, pedra calcária

Propriedades Físicas

Propriedade	Valor
Ponto de fusão	842 °C (1.548 °F)
Ponto de ebulição	1.484 °C (2.703 °F)
Densidade	1,55 g/cm³
Dureza (Mohs)	1,75 (mais duro que chumbo, mais mole que alumínio)
Condutividade térmica	Boa
Condutividade elétrica	Boa (~20% do Cu)

Propriedades Químicas

• Reage vigorosamente com água → Ca(OH)₂ + H₂ (menos violento que Na/K)
• Queima no ar com chama alaranjada-vermelha → CaO + Ca₃N₂
• Oxida-se em ar úmido → camada de óxido/nitreto/hidróxido
• Redutor forte (potencial padrão Ca²⁺/Ca = -2,87 V)

Produção Industrial

• Eletrólise de CaCl₂ fundido (método principal)
• Redução de CaO com Al (processo aluminotérmico)

Usos Industriais e Laboratoriais

• Desoxidante na metalurgia (aços, ligas de Cu, Al)
• Agente redutor em síntese orgânica
• Remoção de N₂, H₂, O₂, S de gases inertes
• Ligas Ca-Pb (baterias), Ca-Al (estruturais leves)
• Cátodos de tubos de raios catódicos (antigos)

Funções Biológicas Essenciais

⚠️ O cálcio elementar (metal) NÃO é suplemento nutricional. Organismos usam íon Ca²⁺ de sais (carbonato, citrato, quelatos).

Papéis do Ca²⁺ no Organismo

• 🦴 Esqueleto: 99% do Ca corporal — hidroxiapatita [Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂]
• 💪 Contração muscular: Ligação a troponina C
• 🧠 Neurotransmissão: Entrada de Ca²⁺ → liberação de vesículas sinápticas
• ❤️ Coração: Potencial de ação, contratilidade
• 🩸 Coagulação: Fator IV (Ca²⁺) em múltiplas etapas da cascata
• 🧬 Sinalização intracelular: Segundo mensageiro (calmodulina, PKC, etc.)

Ingestão Diária Recomendada (Brasil/WHO)

Grupo	RDI (mg/dia)
Crianças 1-3 anos	500
Crianças 4-8 anos	800
Adolescentes 9-18 anos	1.300
Adultos 19-50 anos	1.000
Mulheres > 50 / Homens > 70	1.200

Fontes Alimentares Ricas

• Laticínios (leite, queijo, iogurte)
• Vegetais verde-escuros (couve, brócolis, bok choy)
• Sardinha/anchova com espinha
• Tofu coagulado com sulfato de cálcio
• Amêndoas, gergelim, chia
• Águas minerais cálcicas