Calcium carbonate : Ang calcium carbonate (CaCO3) ay binubuo ng carbonate ions (CO32-) at calcium ions (Ca2 +). Ang puting sangkap na ito ay may molar mass na 100,1 g / mol.
Ang calcium carbonate ay ang pangunahing tambalan ng mga limestone tulad ng chalk, ngunit din ng marmol. Ito rin ang pangunahing bumubuo ng mga shell upanghayop sailors, coral at mga kuhol, pati na rin ang mga shell upangmga itlog amniotes, maliban sa kurso ng Therian mammals (*) na ang mga panloob na itlog ay walang shell.
(*) Mga Therian: subclass evolved mammals na nagdadala ng kanilang mga anak développement, huwag mangitlog, tulad ng koala.
Ang kaltsyum carbonate ay natural na nag-kristal na may dalawang pangunahing anyo ng kristal: aragonite at calcite. Ang iba pang dalawang kristal na anyo ay mas bihira: vaterite at isang hexahydrate, isang hindi matatag na intermediate na anyo na umuusbong patungo sa calcite. Sa mga proseso ng pagkikristal, maaari itong mangyari bilang isang colloid na naglalaman ng mga pinong kristal sa mas matatag na anyo.
Ang bicarbonate ion HCO3–, tinatawag ding hydrogencarbonate, ay ang batayan para sa pagbuo ng calcium carbonate CaCO3 na hindi gaanong natutunaw sa tubig at ang pangunahing sangkap ng apog (mineral na limestone sa isang non pulbos ay hindi natutunaw, ang limestone sa pulverulent state (mula 2 hanggang 20 μm) ay hindi gaanong natutunaw):
- Ca2 + + 2 HCO3– → CaCO3 + H2CO3.
Sa isang acidic na kapaligiran, sa kabilang banda, ang calcium carbonate ay na-convert sa calcium bikarbonate Ca (HCO3) 2, natutunaw sa tubig. Ang pagbabagong ito ay nagaganap sa isang natural na kapaligiran mula sa carbon dioxide CO2 mas marami o mas kaunting dissolved saEau H2O, depende sa bahagyang presyon ng CO2 at ang temperatura, na bumubuo ng carbonic acid H2CO3. Sa ilalim ng mga kundisyong ito, ang mga carbonate ay nakalantad sa dobleng nababaligtad na equilibrium:
- CO2 (gas) + H2O ⇋ H2CO3 (natutunaw)
- CaCO3 (hindi matutunaw) + H2CO3 (natutunaw) ⇋ Ca (HCO3) 2 (natutunaw)
Isang presensya ng carbon dioxide sa tubig samakatuwid ay humahantong sa isang paglusaw ng carbonates; ngunit ang dami ng dissolved carbonate ay nakasalalay sa pagkalusaw ng carbon dioxide, at samakatuwid ay sa ekwilibriyo nito sa atmospera. Sa kabaligtaran, isang pagsasauli ng carbon dioxide (sapilitan ng mga pagbabago sa temperatura o presyon, o sa pagkakaroon ng microalgae) ay binabaligtad ang reaksyon at namuo ng mga carbonate.
Ito ay samakatuwid ay pormal na asin, na may mahinang base (Ca (OH) 2, pKa = 12,6) at mahinang acid (H2CO3, pKa = 6,35), na may kakayahang tumugon sa mga malakas na acid para magbigay ng mga calcium salt, tubig at carbon dioxide, alin ang presyon ng atmospera at temperatura ambient, puno ng gas et pabagu-bago ng isip :
CaCO3 + 2 HCl → CO2 + H2O + CaCl2;
CaCO3 + 2 RCOOH → CO2 + H2O + Ca (RCOO) 2.
Mula sa 800 ° C isang malakas na endothermic decomposition reaksyon ay nangyayari:
CaCO3 → CaO + CO2.
Ang CaO ay quicklime, na paksa ng isang napakalaking industriya, ang pangalawa pagkatapos ng pagpino ng petrolyo sa mga tuntunin ng dami at tonelada ng CO2 na ginawa, ibig sabihin, 800 kg ng Greenhouse Gas (GHG) para sa isang toneladang semento, na kumakatawan sa 5% ng mga emisyon ng GHG sa buong mundo. Bukod dito, para sa reaksyong ito na ang calcium carbonate ay nagdadala, sa ilang mga industriya, ang pangalan ng lime carbonate, na ang lumang pangalan bago ang calcium ay ihiwalay.
Chemistry ng natural na estado: Ang calcium carbonate ay medyo natutunaw sa purong tubig (sa pagkakasunud-sunod ng 15 hanggang 20 mg L-1 sa 25 ° C), ngunit natutunaw sa tubig na puno ng carbon dioxide. carbon. Gayunpaman, ang solubility ng mga gas sa tubig ay tumataas nang may presyon at, hindi katulad ng karamihan sa mga solido, bumababa kapag ang temperatura nadadagdagan. Ipinapaliwanag nito ang ilang mga natural na phenomena.
Halimbawa, ang calcium carbonate ay idineposito bilang tartar sa mga boiler, washing machine, mga makina ng kape, Et sur le likuran ng mga cafetière, Ng mga kettle, ...
Ito rin ay idineposito sa labasan ng mga gripo, kung saan ang presyon ay bumaba nang husto.
Ang ilang mga mapagkukunan, na tinatawag na petrifying, na may tubig na napakayaman carbon dioxide, naglalaman ng napakalaking halaga ng calcium carbonate. Kapag naabot nila ang bukas na hangin, nawawala ang kanilang carbon dioxide at bahagyang idineposito ang natunaw na carbonate. Ang mga bagay na nakalantad sa pagkilos ng mga tubig na ito sa loob ng ilang araw ay naka-embed sa isang layer ng calcite.
Ang isang katulad na kababalaghan ay nagpapaliwanag sa mga konkreto ng mga kuweba. Ang tubig, na sinisingil ng carbon dioxide, ay natutunaw ang limestone ng mga batong dinadaanan nito at, sa pagdating sa pakikipag-ugnay sa hangin, na mas mainit, sa mga cavity, ito ay nagdeposito ng transported calcite. Naiipon ito sa mga stalactites sa mga lugar kung saan nahiwalay ang tubig sa kisame o sa mga stalagmite sa mga lugar kung saan nahuhulog ang mga patak ng tubig sa lupa.
Ang biochemistry ng pagtatago ng shell ng mga mollusk, at pagbuo ng skeletal sa mga hayop, ay hindi pa ganap na nauunawaan. Ngunit malamang na ang nilalaman ng mga natunaw na gas ay gumaganap ng isang pangunahing papel.
At sa Mars? : Ang calcium carbonate ay, sa planetang Earth, isang malakas na marker ng nakaraan at kasalukuyang presensya ng buhay. Sa Mars, ang mga awtomatikong device, sa orbit o sa ibabaw, ay sumusubok na makita ang presensya nito sa loob ng ilang dekada. Nang walang tagumpay hanggang sa American probe Phoenix Mars Lander, na ayon sa isang press release mula sa NASA mula Setyembre 29, 2008, salamat sa TEGA at MECA na mga instrumento nito, na natuklasan sa basement, ang pagkakaroon ng calcium carbonate. Hinihintay pa ang mga resulta ng mga sample na kukunin ng American rover Perseverance na lumapag sa lupa ng Martian noong Pebrero 18, 2021.
Iba pang katawagan: Sa Belgique, sa mga parmasya ang calcium carbonate ay tinatawag na calcium carbonate.