20. Calcio

Comenzamos con el segundo elemento de la tercera fila de la Tabla Periódica. Hablo del elemento número 20: El calcio. El elemento que prácticamente todo el mundo identifica con sus huesos y con la leche rica en calcio. Vamos a ver si aprendemos un poco más.

Lo primero, como casi siempre, la distribución electrónica: 2, 8, 8, 2. Eso son 4 capas de electrones, estando las tres primeras completas (bueno, la tercera es especial, ya sabes, lo expliqué con el potasio) y la cuarta con tan solo 2 electrones. Esos dos electrones hacen del calcio un elemento bastante inestable porque, en su búsqueda por la estabilidad, los cederá a aquel que se lo pida para así quedarse con 8 electrones en la Capa de Valencia. Así que aunque te parezca extraño, es muy difícil ver calcio en estado puro.

Y como siempre pasa cuando un elemento es inestable, tardamos muchos años en saber de su existencia. No fue hasta 1808 cuando, de nuevo, Humphry Davy, lograba aislarlo por primera vez. Lo consiguió mediante electrólisis (tal y como hizo con bastantes otros elementos). Lo que observó era un material de carácter metálico, ligero e inestable (se oxida muy fácilmente en contacto con el aire). Además de eso, añadir que el calcio conduce muy bien la electricidad.

Calcio puro. Te lo esperabas blanco, ¿Verdad?

Es curioso que en general no se sepa cómo era el calcio puro cuando es el 5º elemento más abundante de la corteza terrestre, ¿no?

Y si es tan abundante, seguro que es importante para los seres vivos... Pues por supuesto, pues forma parte de los huesos. Nuestros huesos están compuestos por un fosfato llamado hidroxiapatita, formado por calcio y fósforo. El calcio crea una estructura dura y ligera gracias a que cristaliza en forma de burbujas. El calcio se forma en nuestros huesos gracias a la vitamina D, que regula la absorción de calcio en el intestino. Una falta de esa vitamina durante el crecimiento provocará una enfermedad llamada raquitismo. Para evitar problemas, es bueno beber leche o comer huevos (también hay calcio en muchos vegetales y en la carne) sobretodo durante la etapa de crecimiento. Además, esa vitamina también se genera en nuestra piel cuando tomamos el Sol, con lo que es importante salir a disfrutar del aire libre (en nuestra piel se genera la vitamina D2 a partir de una provitamina llamada ergosterol y la vitamina D3, que se genera a partir del colesterol).  

Además de en los huesos, el calcio se encuentra en forma de iones en nuestro flujo sanguíneo y, al igual que pasaba con el sodio o el potasio, interviene en la transmisión del impulso nervioso y la ósmosis celular.

Para regular el calcio, nuestro cuerpo cuenta con dos hormonas, creadas en la glándula tiroides. Una de ellas se llama calcitonina, para cuando no tienes suficiente y la otra se llama paratiroidea, que se genera cuando hay más calcio de la cuenta (Controlada por la vitamina D).

Si hay poco calcio, el cuerpo podría cogerlo prestado de los huesos (lo cual no es bueno, claro, puede provocar osteoporosis). Por otro lado, de haber demasiado, se filtra en los riñones, y puede formar unos cristalitos de oxalato cálcico (Ca(COO)2) que harán ver las estrellas al que tenga la mala fortuna de “fabricarlos”.  La falta de calcio suele venir acompañada por una receta de tu médico para que tomes cloruro de calcio (CaCl2). Aunque supongo que también podría ser por falta de vitamina D, que también se puede tomar como complemento.

Bueno, y he hablado de lo importante que es para nosotros… pero ¿Qué me dices de las conchas? Su caparazón es prácticamente calcio.

La palabra calcio proviene del latín calcis, que quiere decir cal. La cal viva, también conocida como óxido de calcio (CaO), se obtiene fundamentalmente del carbonato de calcio (CaCO3), una roca caliza muy abundante everywhere.

Carbonato de Calcio. 

El óxido de calcio es muy blanco y de toda la vida se ha utilizado en la construcción o para pintar casas. Para la construcción se fabrica mortero, añadiéndole arena (SiO2) y agua. También se utiliza para fabricar cristales (mezclado también con óxido de silicio).

Se utiliza en muchos otros ámbitos, desde la producción de jabón hasta la fabricación de aluminio. Se utiliza en el curtido de las pieles y para el tratamiento del maíz, la fabricación del azúcar de remolacha o en la industria cervecera… entre otros. Incluso en la creación de elementos super-pesados, esto es, los últimos elementos de la Tabla, con los que (en algunos) se utiliza concretamente Ca-48, el isótopo con 28 neutrones, muy escaso en la naturaleza.

La cal viva, eso sí, es peligrosa. Ya he dicho que reacciona fácilmente… y no hay problema si lo hace con el CO2, pero sí si lo hace con agua, ya que generará cal muerta o hidróxido de calcio (Ca(OH)2) y mucho calor. Así que si te cae cal viva encima, ésta reaccionará con tu piel quitándole todo el agua, desidratándote primero y quemándote después, con todo el calor que esa reacción genera.

Cal viva. 

El hidróxido de calcio también es un producto muy usado en muchos y variados aspectos. Construcción, industria química, metalúrgica o alimentaria, tratamiento de aguas o fertilizantes. Como tratamiento de aguas también se utiliza el hipoclorito de calcio, que además es un buen desinfectante, sobretodo gracias al cloro.

Cuando le acercas una llama, el hidróxido de calcio brilla con una luz intensa y blanca (limelight) y no hace muchos años, se usaba en las salas de cine y los teatros.

El calcio también es un componente de los abonos. Una historia que me parece muy curiosa es que en el siglo XIX se utilizaron como abono los huesos de los antiguos vertederos, incluidos los de algunas ciudades romanas españolas, que se vendieron a Francia e Inglaterra con la denominación de “minas de huesos”. Así que posiblemente el calcio de los huesos de los venados que comían los romanos de Hispania haya acabado en los vegetales de alguna huerta de París, casi 2000 años más tarde. Las vueltas que da la vida. 

Existen muchos minerales y rocas con calcio, además de en las “minas de huesos”, muchos de ellos formados tras largos procesos geológicos en los que, tras años de acumulación de conchas en el fondo de los mares, éstas se unían formando unas betas de rocas de calcio (piedra caliza). Existe un complicado ciclo del CO2 y del calcio en el mar, según el cual, se regula el PH del mar, el CO2 de la atmósfera y el calcio disuelto en las aguas de ríos y océanos. La mayor parte del calcio lo absorbe el plancton, que luego caerá al fondo donde será aprovechado por moluscos, etc.

Algunos minerales son, por ejemplo, la calcita (formado por carbonato cálcico), el alabastro (una variedad del sulfato de calcio cuyos mayores depósitos a nivel mundial se encuentran en la provincia de Zaragoza), el aragonito (no hace falta que te diga donde hay mucho) la fluorita (CaF2, que ya mencioné al hablar del flúor) o yeso (otra variedad del sulfato de calcio, muy utilizado en la construcción después de haber sido molido y cocido y del cual tenemos también un importantísimo yacimiento en España, concretamente en Sorbas, provincia de Almería). También dentro de las cuevas, las estalactitas, son generalmente de carbonato cálcico, que se ha disuelto en el agua, atravesado la montaña y se solidifica, gota a gota, creando esas maravillosas estructuras.

Retablo del altar mayor de la Basílica del Pilar de Zaragoza, fabricado en Alabastro.  Siglo XVI. 

Por supuesto, destacar también el mármol, que es una roca formada sobretodo a partir de piedras calizas (también de la familia de los carbonatos). Importantes yacimientos de mármol existen en Italia (mármol de Carraca) o en Macael (Almería). La caliza es una roca compuesta básicamente por carbonato de calcio después de haber sedimentado.

Mina de mármol en Macael, Almería. 

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