Carbonat de calci

Lo carbonat de calci (CaCO₃) es compausat d'ions carbonat (CO₃^2-) e d'ions calci (Ca²⁺). Aquesta substéncia blanca a une massa molara de 100,1 g/mol.

Lo carbonat de calci es lo compausat màger dels calcaris coma la greda, mas tanben del marbre. Es tanben lo constituent màger dels clòscs dels animals marins, del coralh e de las cargaraulas.

${\rm {Ca^{2+}+CO_{3}^{2-}\rightarrow CaCO_{3}}}$

Lo carbonat de calci cristalliza naturalament amb doas formas cristallinas màger: l'aragonita e la calcita. Las doas autras formas cristallinas son mai rares: la vaterita e un exaidrat, forma intermediari pauc estable qu'evolua cap a la calcita. Se pòt presentar, dins los processes de cristallizacion, jos forma de colloïde contenent de fins cristals de las formas mai estables.

L'ion bicarbonat (tanben nomenat idrogenocarbonat) es a la basa de la formacion del carbonat de calci (${\rm {CaCO_{3}}}$) qu'es fèblament soluble dins l'aiga e es lo constituent màger dem calcari (lo calcari mineral a l'estat non polverulent es non soluble, lo calcari a l'estat polverulent (de 2 a 20 μm) es fèblament soluble) :

${\rm {Ca^{2+}+2HCO_{3}^{-}\rightarrow CaCO_{3}+H_{2}CO_{3}}}$

(${\rm {H_{2}CO_{3}}}$ es l'acid carbonic)

Al contrari, en mitan acid, lo carbonat de calci se transforma en bicarbonat de calci (${\rm {Ca(HCO_{3})_{2}}}$ o ${\rm {Ca^{2+}}}$ , 2 HCO₃⁻), fòrça soluble dins l'aiga.

es donc formalament un sal, d'una basa fèble (Ca(OH)₂ - pKa = 12,6) e d'un acid fèble (H₂CO₃ - pKa = 6,35), capable de reagir amb los acids fòrts per donar de sals de calci, de l'aiga e del dioxid de carboni, qu'es a la pression atmosferica e a temperatura ambianta, gasós e volatil:

${\rm {CaCO_{3}+2HCl\rightarrow CO_{2}+H_{2}O+CaCl_{2}}}$

${\rm {CaCO_{3}+2RCOOH\rightarrow CO_{2}+H_{2}O+Ca(RCOO)_{2}}}$

A partir de 800 800 °C, se forma una reaccion de decomposicion fortament endotermic:

${\rm {CaCO_{3}\rightarrow CaO+CO_{2}}}$

CaO es la calç viva, que fa l'objècte d'una fòrça granda industria, la segonda après l'afinatge del petròli en tèrmes de quantitats e de tonas de CO₂ produchas, o 800 kg de Gas a Efièch de Sèrra (GES) per una tona de ciment, representant 5 % de las emissions de GES al nivèl mondial. E, a causa d'aquesta reaccion que lo carbonat de calci pòrta, dins unas industrias, le nom de carbonat de calç, qu'èra l'ancian nom abans que lo calci siá isolat.

Quimia de l'estat natural

Lo carbonat de calci es fòrça fèblament solubl dins l’aiga pura (de l'òrdre de 15 a 20 mg·L^-1 a 25 °C), mas soluble dins l’aiga cargada de dioxid de carboni. E la solubilitat dels gases dins l’aiga aumenta amb la pression e, al contrari d'aquela de gaireben totes los solids, diminuís quand la temperatura aumenta. Aquò explica unes fenomèns naturals.

• Per exemple, lo carbonat de calci se pausa jos forma de tartre dins las caudièras, las maquines de lavar, e sul fons dels bolidors. tanben se pausa a la sortida dels robinets, ont la pression diminuís subte.
• De fonts, nomenada fonts de pèras, d'aigas fòrça ricas en dioxid de carboni, contenon una fòrça granda quantitat de carbonat de calci. Arribant a l’aire liure, pèron lor dioxid de carbon e pausan en partida lo carbonat dissolgut. Los objèctes expausats unes jorns a l’accion d'aquestas aigas son trapat dins una sisa de calcit.
• Un fenomèn analòg explica las concrecions de las balmas. L’aiga, cargada de dioxid de carboni, dissòlv lo calcari de las ròcas per ont passa e, arribant al contacte de l’aire, mai caud, de las cròsas, pausa la calcita transportada. Aquesta s’acumula en estalactitas al luòc ont l’aiga se destaca de plafon o en estalagmitas aquí ont las gotas d’aiga cason sul sol.

La bioquimia de la secrecion de lor clòsc pels molluscs, e de la formacion de l'esquelèt pels animals, es pas encara totalament compresa. Mas es possible que lo contengut dels gases en dissolucion jògue un ròtle màger.

E sus Mart?

Lo carbonat de calci es, sus la planèta Tèrra, un marcaire fòrt de la preséncia passada e actuala de la vida. Sus Mart, fa de decenniás que de veïculs automatics, en orbita o en superfícia, ensajan de ne trobar la preséncia. Sens capitar fina a sonda americana Phoenix Mars Lander, que segon un comunicat de la NASA del 29 de setembre de 2008, amb sos instruments TEGA e MECA, auriá descobèrt dins lo sòtsol, la preséncia de carbonat de calci.

Vejatz tanben

Bibliografia

• Le Carbonate de Chaux, J. Dedek, Librairie Universitaire Louvain, 1966