Fysiske egenskaper
Kalsiumkarbonat er et fint, hvitt krystallinsk pulver som er smakløst og luktfritt. Det finnes i både amorfe og krystallinske former. De krystallinske formene inkluderer ortorhombiske og heksagonale systemer (vannfritt kalsiumkarbonat fremstår som fargeløse ortorhombiske krystaller, mens kalsiumkarbonat-heksahydrat fremstår som fargeløse monokliniske krystaller [3]); krystallene er søyleformede eller romboedriske i form, med en tetthet på 2,93 g/cm³. Smeltepunktet er 1339 grader (dekomponering skjer mellom 825 grader og 896,6 grader), og smeltepunktet er 1289 grader ved et trykk på 10,7 MPa. Den er praktisk talt uløselig i vann-selv om den løses opp i vann som inneholder ammoniumsalter eller jernoksid-og er uløselig i alkohol.
Molekylær struktur
Dens krystallstruktur tilhører det ortorhombiske systemet. Hver kalsiumkarbonatenhet består av ett karbonatom og tre oksygenatomer, med hvert oksygenatom bundet til et kalsiumion.
Kalsiumkarbonat er sammensatt av kalsiumioner og karbonationer holdt sammen av ioniske bindinger, mens den indre strukturen til karbonationet har kovalente karbon-oksygenbindinger. Karbonationet involverer sp² hybridisering; det sentrale karbonatomet bruker tre hybridorbitaler og en p-orbital. I følge VSEPR-modellen er det klassifisert som et AY3--type molekyl med en ideell trigonal plan geometri, med tre C-O-bindinger arrangert i en trigonal plan konfigurasjon. I tillegg har den et delokalisert p-p pi-bindingssystem som involverer fire orbitaler og seks elektroner [5]. Inne i krystallen er kalsiumkarbonatenheter arrangert i en lagdelt struktur parallelt med a--aksen og c--aksen. Disse lagene er sammenkoblet via koplanare oksygenatomer, og danner en tredimensjonal nettverksstruktur. Dette strukturelle arrangementet gir høy stabilitet og hardhet til kalsiumkarbonat.
Kjemiske egenskaper
1. Kalsiumkarbonat brytes ned til kalsiumoksid og karbondioksid ved 825-896,6 grader. (Industriell produksjon av CO₂):
2. Kalsiumkarbonat reagerer med fortynnede syrer (som fortynnet eddiksyre, fortynnet saltsyre, fortynnet salpetersyre osv.) for å bruse og oppløses. Reaksjonen frigjør karbondioksid, noe som gjør det til en eksoterm reaksjon. For eksempel reagerer den med fortynnet saltsyre for å produsere kalsiumklorid, vann og karbondioksid (laboratorieproduksjon av CO₂):
3. Å føre overflødig karbondioksid inn i vann blandet med CaCO3 vil produsere en kalsiumbikarbonatløsning. Kalsiumkarbonat reagerer med en karbonsyreløsning (regnvann) for å produsere kalsiumbikarbonat. Å føre CO₂ inn i grumsete kalkvann vil føre til at bunnfallet forsvinner. Prinsippet bak disse fenomenene er:
4. Vannfritt kalsiumkarbonat (en hvit, luktfri, ikke-giftig pulveraktig substans, lett kalsiumkarbonat) oppvarmet til 1000K omdannes til kalsitt (trigonalt krystallsystem, tungt kalsiumkarbonat).