Ο ασβεστόλιθος είναι ένα κοινό διακοσμητικό οικοδομικό υλικό.
Ο ασβεστόλιθος είναι ένας ιζηματογενής βράχος που αποτελείται από ένα ορυκτό που ονομάζεται ασβεστίτης, ο οποίος έχει τον χημικό τύπο CaCO3. Μαζί με τους δολομίτες, μια σχετική κατηγορία ιζηματογενών πετρωμάτων, ο ασβεστόλιθος αποτελεί περίπου το 10 έως 15 τοις εκατό όλων των ιζηματογενών πετρωμάτων στον πλανήτη μας. Μερικοί ασβεστόλιθοι είναι προϊόν του υλικού που παράγεται από ζωντανούς οργανισμούς. άλλοι ασβεστολιθικοί σχηματισμοί έχουν ανόργανες προελεύσεις.
Ασβέστιο
Το πρώτο στοιχείο που απαντάται στον ασβεστόλιθο είναι το ασβέστιο. το σύμβολο για το ασβέστιο είναι Ca. Το ασβέστιο έχει ατομικό αριθμό 20, που σημαίνει ότι έχει 20 πρωτόνια στον πυρήνα του. Το καθαρό στοιχείο έχει 20 ηλεκτρόνια. Όπως και άλλα μέταλλα στην ίδια ομάδα, τα μέταλλα των αλκαλικών γαιών, το ασβέστιο ιονίζεται εύκολα, οπότε στη φύση βρίσκεται ως μέρος άλλων ενώσεων (όπως το ανθρακικό ασβέστιο). Το ανθρακικό ασβέστιο είναι μια ιονική ένωση, που σημαίνει ότι το ασβέστιο έχει χάσει δύο ηλεκτρόνια για να γίνει ένα θετικά φορτισμένο ιόν, ενώ η ανθρακική ομάδα έχει κερδίσει δύο ηλεκτρόνια για να γίνει ένα αρνητικά φορτισμένο ιόν. Η έλξη μεταξύ θετικών και αρνητικών φορτίων κρατά τα δύο ιόντα μαζί για να σχηματίσουν την κρυσταλλική δομή.
Ανθρακικό ιόν
Το ανθρακικό ιόν, CO3-2, αποτελείται από ένα κεντρικό άτομο άνθρακα που περιβάλλεται από τρία άτομα οξυγόνου σε τριγωνικό σχηματισμό. Η γωνία δεσμού μεταξύ των τριών δεσμών άνθρακα προς οξυγόνο είναι περίπου 120 μοίρες. Το αρνητικό φορτίο μοιράζεται και στα τρία άτομα οξυγόνου, αντί να κατοικούν σε δύο από αυτά. Κατά συνέπεια, οι δεσμοί μεταξύ του ατόμου άνθρακα και καθένα από τα άτομα οξυγόνου είναι μακρύτεροι από έναν κανονικό διπλό δεσμό άνθρακα προς οξυγόνο αλλά μικρότεροι από έναν απλό δεσμό άνθρακα προς οξυγόνο - είναι ένα υβρίδιο των δύο.
Χημικές αντιδράσεις
Το ανθρακικό ιόν μπορεί να δεχθεί ένα ιόν υδρογόνου για να γίνει διττανθρακικό, HCO3 με ένα φορτίο -1. Το διττανθρακικό ιόν μπορεί με τη σειρά του να δεχθεί άλλο ιόν υδρογόνου για να γίνει ανθρακικό οξύ, H2C03. Όταν σε νερό το ανθρακικό οξύ βρίσκεται σε ισορροπία με διοξείδιο του άνθρακα στον αέρα, οπότε αν υπάρχει περίσσεια ανθρακικού οξέος, θα αποσυντεθεί γρήγορα στο διοξείδιο του άνθρακα - στην αντίδραση που συμβαίνει όταν ανοίγετε μια φιάλη σόδα. Στον ασβεστόλιθο, ωστόσο, η έλξη μεταξύ των ιόντων ασβεστίου και ανθρακικών είναι αρκετά ισχυρή ώστε το ανθρακικό ασβέστιο να μην διαλύεται σε ουδέτερα διαλύματα. Διαλύεται μόνο εύκολα σε όξινα διαλύματα. Η προσθήκη υδροχλωρικού οξέος σε ασβεστόλιθο, για παράδειγμα, θα προκαλέσει γρήγορο φούσκωμα.
Προέλευση και μοίρα
Το ανθρακικό ασβέστιο στον ασβεστόλιθο σχηματίζεται συχνά από οργανισμούς όπως τα κοράλλια, που κάνουν σκληρά κελύφη για τον εαυτό τους έξω από αυτό το υλικό. Η κιμωλία είναι μια άλλη μορφή ασβεστόλιθου που έχει παρόμοιες προελεύσεις. Ο ασβεστόλιθος μπορεί επίσης να αναπτυχθεί από στάσιμα νερά στις σπηλιές. το νερό φέρει διαλυμένο ανθρακικό ασβέστιο, το οποίο καθιζάνει για να σχηματίσει ένα είδος ασβεστόλιθου που ονομάζεται τραβερτίνη. Εάν θάβεται βαθιά και υπόκειται σε υψηλή θερμότητα και πίεση, ο ασβεστόλιθος μπορεί να γίνει ένα είδος μεταμορφωμένου βράχου που ονομάζεται μάρμαρο.
