Kalsium karbonat
Kalsium karbonat (CaCO3) ialah garam ion. Sifat sesuatu bahan ditentukan bukan sahaja oleh komposisi unsur, tetapi juga oleh ikatan, geometri molekul atau kekisi kristal serta tingkah laku zarah dalam bahan tulen dan larutan.
Data asas
Maksud sebenar formula
Satu unit formula CaCO3 mengandungi 1 × kalsium (Ca), 1 × karbon (C), 3 × oksigen (O). Daripada jisim atom relatif, jisim molarnya kira-kira 100.086 g/mol. Subskrip dalam formula menyatakan bilangan atom dan tidak dengan sendirinya menunjukkan cas, nombor pengoksidaan atau geometri.
Peratus jisim unsur
Dari segi jisim, sumbangan terbesar datang daripada oksigen (O, 48.0 %). Peratus jisim bergantung pada bilangan atom dan jisim atom relatifnya, jadi ia tidak boleh ditentukan hanya daripada saiz subskrip.
| kalsium (Ca) | 1 | 40.0 % |
|---|---|---|
| karbon (C) | 1 | 12.0 % |
| oksigen (O) | 3 | 48.0 % |
Struktur dan ikatan
Kalsium karbonat CaCO₃ ialah pepejal ion yang terdiri daripada Ca²⁺ dan CO₃²⁻. Ion karbonat hampir trigonal satah dan tiga ikatan C–O adalah setara secara purata kerana resonans; dalam pepejal, susunan ion berbeza antara polimorf seperti kalsit dan aragonit.
Ikatan di dalam molekul atau ion perlu dibezakan daripada daya antara zarah. Kekutuban ikatan, bentuk molekul, taburan cas, serta keupayaan membentuk ikatan hidrogen atau interaksi ion mempengaruhi keterlarutan, suhu perubahan fasa dan kereaktifan melalui mekanisme yang berbeza.
Visual R3
Tingkah laku kimia
CaCO₃ sukar larut dalam air, tetapi air yang mengandungi CO₂ boleh membentuk HCO₃⁻ dan meningkatkan pelarutan batu kapur. Dengan asid, karbonat membebaskan CO₂; pemanasan kuat menguraikan CaCO₃ kepada CaO dan CO₂, maka tindak balas asid-bes dan penguraian haba kedua-duanya penting.
Nilai sifat fizikal perlu dibaca bersama keadaan pengukurannya. Suhu, tekanan, kepekatan, ketulenan, bentuk kristal atau pelarut boleh mengubah ketumpatan, keterlarutan, keadaan fasa dan kadar tindak balas. Oleh itu nilai perwakilan ialah titik rujukan untuk perbandingan, bukan angka yang kekal dalam semua keadaan.
Larutan, keseimbangan dan keadaan
Dalam larutan berair, spesies yang hadir tidak semestinya sama seperti bentuk dalam bahan tulen. Penghidratan, keseimbangan asid–bes, penggabungan, penceraian atau hidrolisis boleh mengubah nisbah spesies kimia yang benar-benar wujud.
Perubahan kepekatan atau pH boleh mengalihkan keseimbangan dan mengubah kadar tindak balas. Oleh itu sifat sesuatu bahan perlu dibaca bersama persekitarannya; formula kimia menyatakan komposisi, tetapi tidak mewakili semua spesies yang mungkin hadir dalam larutan.
Kegunaan dan kepentingan
Kalsium karbonat ialah komponen utama batu kapur, marmar dan kapur tulis serta digunakan dalam simen, kertas dan bahan pengisi.
Kegunaan sesuatu bahan ditentukan oleh gabungan kereaktifan, keterlarutan, kemeruapan, sifat terma dan interaksinya dengan sistem biologi. Sifat yang berguna dalam proses terkawal boleh menjadi sumber risiko apabila keadaan penggunaan berubah.
Keselamatan dan konteks yang betul
Pepejal biasa mempunyai ketoksikan akut yang rendah, tetapi habuk halus boleh merengsakan mata dan saluran pernafasan.
Keselamatan tidak boleh dinilai daripada nama bahan sahaja. Kuantiti, kepekatan, suhu, laluan pendedahan, pengudaraan dan keserasian dengan bahan lain perlu dinilai bersama data keselamatan yang sesuai untuk produk atau keadaan eksperimen sebenar.
Perbandingan penting
Berbanding natrium bikarbonat, CaCO₃ jauh kurang larut dan membentuk kekisi kristal yang mengandungi Ca²⁺.
Dua bahan dengan formula serupa atau unsur yang sama masih boleh mempunyai sifat yang sangat berbeza jika sambungan atom, geometri, cas atau kumpulan berfungsi berubah. Perbandingan yang baik melihat bukan sahaja persamaan tetapi juga perbezaan struktur yang mengubah tingkah laku kimia.