Carbonato de calcio
| Carbonato de calcio | |
| |
| Identificación | |
|---|---|
| Nombre IUPAC |
Meudon blanco carbonato de calcio C.I. 77220 CI Pigmento Blanco 18 |
| Sinónimos |
Carbonato de cal precipitado |
| N o CAS | |
| N o ECHA | 100,006,765 |
| N o CE | 207-439-9 |
| N o RTECS | EV9580000 FF9335000 |
| Código ATC | A02 , A12 |
| PubChem | 10112 |
| CHEBI | 3311 |
| N o E | E170 (i) |
| Sonrisas |
C (= O) ([O -]) [O -]. [Ca + 2] , |
| InChI |
InChI: InChI = 1 / CH2O3.Ca / c2-1 (3) 4; / h (H2,2,3,4); / q; + 2 / p-2 / fCO3.Ca / q-2; m Std. InChI: InChI = 1S / CH2O3.Ca / c2-1 (3) 4; / h (H2,2,3,4); / q; + 2 / p-2 Std. InChIKey: VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L |
| Apariencia | cristales incoloros o polvo blanco inodoro e insípido. |
| Propiedades químicas | |
| Fórmula bruta | Ca C O 3 |
| Masa molar | 100.087 ± 0.006 g / mol C 12%, Ca 40.04%, O 47.96%, |
| pKa | 9 |
| Propiedades físicas | |
| T ° fusión | (descomposición): 825 ° C |
| T ° hirviendo | descomposición |
| Solubilidad | en agua: 14 mg · L -1 a 20 ° C cero; 0.013 g / L (a 25 ° C) |
| Densidad |
2,93 g · cm -3 a 20 ° C ( aragonito ) 2,73 g · cm -3 a 20 ° C ( calcita ) 2,7 - 2,9 g · cm -3 |
| Termoquímica | |
| S 0 sólido | 93 J / mol K |
| Δ f H 0 líquido | -1154 kJ / mol |
| Δ f H 0 sólido | -1207 kJ / mol |
| Precauciones | |
| WHMIS | |
|
Producto incontroladoEste producto no está controlado de acuerdo con los criterios de clasificación de WHMIS. |
|
| Unidades de SI y STP a menos que se indique lo contrario. | |
El carbonato de calcio ( Ca C O 3 ) está compuesto por iones de iones carbonato (CO 3 2- ) y calcio (Ca 2+ ). Esta sustancia blanca tiene una masa molar de 100,1 g / mol.
El carbonato de calcio es el principal compuesto de calizas como la tiza , pero también del mármol . También es el constituyente principal de las cáscaras de los animales marinos, corales y caracoles , así como de las cáscaras de los amniotes (con la excepción, por supuesto, de los mamíferos Therian cuyos huevos, internos, no tienen cáscara).
Ca 2+ + CO 32– → CaCO 3.El carbonato de calcio cristaliza naturalmente con dos formas cristalinas principales: aragonito y calcita . Las otras dos formas cristalinas son más raras: vaterita y un hexahidrato , una forma intermedia inestable que evoluciona hacia la calcita . Puede presentarse, en procesos de cristalización, como un coloide que contiene cristales finos en formas más estables.
El ion bicarbonato HCO 3- , también llamado hidrogenocarbonato, está en la base de la formación de carbonato de calcio CaCO 3que es poco soluble en agua y es el componente principal de la piedra caliza (la piedra caliza mineral en estado no pulverulento es insoluble, la piedra caliza en estado pulverulento (de 2 a 20 μm) es poco soluble):
Ca 2+ + 2 HCO 3- → CaCO 3+ H 2 CO 3.En un ambiente ácido , por otro lado, el carbonato de calcio se convierte en bicarbonato de calcio Ca (HCO 3 ) 2, muy soluble en agua. Esta transformación tiene lugar en un entorno natural a partir del dióxido de carbono CO 2más o menos disuelto en agua H 2 O, dependiendo de la presión parcial de CO 2y la temperatura, que forma ácido carbónico H 2 CO 3. En estas condiciones, los carbonatos están expuestos al doble equilibrio reversible:
CO 2(gas) + H 2 O ⇋ H 2 CO 3 (soluble) CaCO 3(insoluble) + H 2 CO 3(soluble) ⇋ Ca (HCO 3) 2 (soluble)Por tanto, la presencia de dióxido de carbono en el agua hace que los carbonatos se disuelvan; pero la cantidad de carbonato disuelto depende de la disolución del dióxido de carbono y, por tanto, de su equilibrio con la atmósfera. Por el contrario, una liberación de dióxido de carbono (inducida por cambios de temperatura o presión, o por la presencia de microalgas) invierte la reacción y precipita los carbonatos.
Por tanto, es formalmente una sal , con una base débil (Ca (OH) 2, pKa = 12,6) y un ácido débil (H 2 CO 3, pKa = 6,35), capaz de reaccionar con ácidos fuertes para dar sales de calcio, agua y dióxido de carbono , que se encuentra a presión atmosférica y a temperatura ambiente, gaseoso y volátil:
CaCO 3+ 2 HCl → CO 2+ H 2 O+ CaCl 2 ; CaCO 3+ 2 RCOOH → CO 2+ H 2 O+ Ca (RCOO) 2.A partir de 800 ° C se produce una reacción de descomposición fuertemente endotérmica :
CaCO 3→ CaO + CO 2.CaO es cal viva , que es objeto de una industria muy grande, la segunda después del refinado de petróleo en términos de cantidades y toneladas de CO 2producido, es decir, 800 kg de gases de efecto invernadero ( GEI ) por una tonelada de cemento , lo que representa el 5% de las emisiones globales de GEI. Además, por esta reacción, el carbonato de calcio lleva, en ciertas industrias, el nombre de carbonato de cal , que era el antiguo nombre antes de que se aislara el calcio.
Química del estado natural
El carbonato de calcio es muy poco soluble en agua pura (del orden de 15 a 20 mg · L -1 a 25 ° C ), pero soluble en agua cargada de dióxido de carbono . Sin embargo, la solubilidad de los gases en agua aumenta con la presión y, a diferencia de la de la mayoría de los sólidos, disminuye al aumentar la temperatura. Esto explica ciertos fenómenos naturales.
- Por ejemplo, el carbonato de calcio se deposita como incrustaciones en calderas, lavadoras y en el fondo de las teteras. También se deposita en la salida de los grifos, donde la presión desciende bruscamente.
- Algunas fuentes, llamadas petrificantes , con agua muy rica en dióxido de carbono, contienen una cantidad muy grande de carbonato cálcico. Cuando llegan al aire libre, pierden su dióxido de carbono y depositan parcialmente el carbonato disuelto. Los objetos expuestos a la acción de estas aguas durante unos días quedan incrustados en una capa de calcita.
- Un fenómeno similar explica las concreciones de cuevas . El agua, cargada de dióxido de carbono, disuelve la caliza de las rocas que atraviesa y, al entrar en contacto con el aire, que es más cálido, en las cavidades deposita la calcita transportada. Este se acumula en estalactitas en lugares donde el agua se desprende del techo o en estalagmitas en lugares donde caen gotas de agua al suelo.
La bioquímica de la secreción de la concha por los moluscos y la formación del esqueleto en los animales aún no se comprende completamente. Pero es probable que el contenido de los gases disueltos juegue un papel primordial.
¿Y en Marte?
El carbonato de calcio es, en el planeta Tierra , un fuerte marcador de la presencia pasada y presente de la vida . En Marte , los dispositivos automáticos, en órbita o en la superficie, han estado tratando de detectar su presencia durante varias décadas. Sin éxito hasta que la sonda estadounidense Phoenix Mars Lander , que según un comunicado de prensa de la NASA de fecha 29 de septiembre de 2008, habría descubierto, gracias a sus instrumentos TEGA y MECA, en el sótano, la presencia de carbonato cálcico.
Otra nomenclatura
En Bélgica , en las farmacias, el carbonato de calcio se llama carbonato de calcio .
Notas y referencias
- de entrada "carbonato de calcio" en la base de datos químicos GESTIS del IFA (organismo alemán responsable de la seguridad y salud) ( alemán , Inglés ), visitada 14 de agosto 2018 (JavaScript necesario)
- CARBONATO DE CALCIO , hoja de seguridad (s) del Programa Internacional para la Seguridad de Sustancias Químicas , consultado el 9 de mayo, 2009
- masa molecular calculada de " pesos atómicos de los elementos 2007 " en www.chem.qmul.ac.uk .
- Aylward, Gordon; Findlay, Tristan (2008). Libro de datos químicos SI (4ª ed.). John Wiley & Sons Australia, Ltd. ( ISBN 978-0-470-81638-7 )
- Rohleder, J.; Kroker, E. (2001). Carbonato de calcio: desde el período Cretácico hasta el siglo XXI. Springer Science & Business Media. ( ISBN 3-7643-6425-4 ) .
- " Carbonato de calcio " en la base de datos de productos químicos Reptox de la CSST (organización de Quebec responsable de la seguridad y salud en el trabajo), consultado el 25 de abril de 2009
Ver también
Artículo relacionado
Bibliografía
- Le Carbonate de Chaux , J. Dedek, Librairie Universitaire Louvain, 1966