К четвёртому пери́оду периоди́ческой систе́мы относятся элементы четвёртой строки (или четвёртого периода) периодической системы химических элементов. Строение периодической таблицы основано на строках для иллюстрации повторяющихся (периодических) трендов в химических свойствах элементов при увеличении атомного числа: новая строка начинается тогда, когда химические свойства повторяются, что означает, что элементы с аналогичными свойствами попадают в один и тот же вертикальный столбец. Четвёртый период содержит восемнадцать элементов (на десять элементов больше, чем предыдущий), в него входят: калий, кальций, скандий, титан, ванадий, хром, марганец, железо, кобальт, никель, медь, цинк, галлий, германий, мышьяк, селен, бром и криптон. Первые два из них, калий и кальций, входят в s-блок периодической таблицы, десять следующих являются d-элементами, а остальные относятся к р-блоку. Следует обратить внимание, что заполненные 3d-орбитали появляются только у элементов 4 периода. Все элементы этого периода имеют стабильные изотопы, следовательно, они могут встречаться в природе.^[1]

Элементы

Заметим, что исключение из эмпирического правила Клечковского, составляют следующие элементы: хром (Cr), никель (Ni) и медь (Cu).

Калий

Калий (K) — лёгкий серебристый щелочной металл с атомным номером 19 и атомной массой 39,0983. В природе встречается в виде двух стабильных изотопов: ³⁹К (93,10% по массе) и ⁴¹К (6,88%), а также одного радиоактивного ⁴⁰К (0,02%). Период полураспада калия-40 составляет 1,28 миллиарда лет.^[2] Калий очень мягок, легко режется ножом и поддается прессованию и прокатке. Химически очень активен, легко взаимодействует с кислородом воздуха с образованием смеси, состоящей из пероксида К₂О₂ и супероксида KO₂(К₂О₄). В природе в чистом виде не встречается.

Содержание калия в земной коре 2,41% по массе, калий входит в первую десятку наиболее распространённых элементов (7-е место). Калий — один из важнейших биогенных элементов, постоянно присутствующий во всех клетках живых организмов. Ионы калия участвуют в работе ионных каналов и регуляции проницаемости биологических мембран, в генерации и проведении нервного импульса, в регуляции деятельности сердца и других мышц, в различных процессах обмена веществ. Содержание калия в тканях животных и человека регулируется стероидными гормонами надпочечников. В среднем организм человека (масса тела 70 кг) содержит около 140 г калия.

Кальций

Кальций (Ca) — серебристо-белый щелочноземельный металл с атомным номером 20 и атомной массой 40,078. Из-за высокой реактивности с водой в природе в чистом виде не встречается.^[3] По распространённости в земной коре занимает 5-е место (минералы: кальцит, гипс, флюорит и др.).^[4]

Как активный восстановитель кальций служит для получения урана (U), тория (Th), ванадия (V), хрома (Cr), цинка (Zn), бериллия (Be) и других металлов из их соединений. Используется для раскисления сталей, бронз и т. д. Входит в состав антифрикционных материалов.

Кальций - пятый по количеству из присутствующих в человеческом организме минеральных компонентов: примерно 1000-1200 г в теле взрослого человека. Основная роль кальция - организация целостной скелетной системы, в которой и находится 99% всего кальция организма. Оставшийся 1% играет важнейшую роль в свертывании крови, генерации и передаче нервных импульсов, сокращении мышечных волокон, активации определённых ферментативных систем и выделении некоторых гормонов.^[5]

Примечания