Vápenec je bežný dekoratívny stavebný materiál.
Vápenec je sedimentárna hornina zložená z minerálu nazývaného kalcit, ktorý má chemický vzorec CaCO3. Spolu s dolomitmi, príbuznou triedou sedimentárnych hornín, tvorí vápenec asi 10 až 15 percent všetkých sedimentárnych hornín na našej planéte. Niektorý vápenec je produktom materiálu, ktorý vytvorili živé organizmy; iné vápencové útvary majú anorganický pôvod.
vápnik
Prvý prvok nachádzajúci sa vo vápenci je vápnik; symbolom pre vápnik je Ca. Vápnik má atómové číslo 20, čo znamená, že má vo svojom jadre 20 protónov. Čistý prvok má 20 elektrónov. Rovnako ako iné kovy v rovnakej skupine, kovy alkalických zemín, aj vápnik sa ľahko ionizuje, takže sa v prírode vyskytuje ako súčasť iných zlúčenín (ako je uhličitan vápenatý). Uhličitan vápenatý je iónová zlúčenina, čo znamená, že vápnik stratil dva elektróny, aby sa stal pozitívne nabitým iónom, zatiaľ čo uhličitanová skupina získala dva elektróny, aby sa stala záporne nabitým iónom. Priťahovanie medzi kladnými a zápornými nábojmi drží dva ióny pohromade a tvoria kryštálovú štruktúru.
Uhličitanový ión
Uhličitanový ión, CO3 -2, pozostáva z centrálneho atómu uhlíka obklopeného tromi atómami kyslíka v trojuholníkovej formácii. Uhol spojenia medzi všetkými tromi väzbami uhlík-kyslík je zhruba 120 stupňov. Záporný náboj je rozdelený na všetky tri atómy kyslíka a nie na ktorýkoľvek z nich. V dôsledku toho sú väzby medzi atómom uhlíka a každým z atómov kyslíka dlhšie ako normálna dvojitá väzba uhlík-kyslík, ale kratšia ako normálna jednoduchá väzba uhlík-kyslík - sú to hybridné dva.
Chemické reakcie
Uhličitanový ión môže prijať vodíkový ión, aby sa stal hydrogenuhličitanom, HCO3 s -1 nábojom. Hydrogenuhličitanový ión môže zase akceptovať ďalší vodíkový ión, aby sa stal kyselinou uhličitou, H2CO3. Ak je vo vode kyselina uhličitá v rovnováhe s oxidom uhličitým vo vzduchu, takže ak je prítomný nadbytok kyseliny uhličitej, rýchlo sa rozloží na oxid uhličitý - reakcia, ktorá sa uskutoční, keď otvoríte fľašu na sódu. Vo vápenci je však príťažlivosť medzi vápnikovými a uhličitanovými iónmi dostatočne silná, aby sa uhličitan vápenatý nerozpustil v neutrálnych roztokoch. V kyslých roztokoch sa ľahko rozpúšťa. Napríklad pridanie kyseliny chlorovodíkovej do vápenca rýchlo spôsobí jeho šumenie.
Pôvod a osud
Uhličitan vápenatý v vápenci je často tvorený organizmami, ako sú koraly, ktoré z neho robia tvrdé škrupiny. Krieda je ďalšou formou vápenca, ktorý má podobný pôvod. Vápenec sa môže vyvinúť aj z kvapkajúcej vody v jaskyniach; voda nesie rozpustený uhličitan vápenatý, ktorý sa zráža za vzniku vápenca zvaného travertín. Ak je vápenec hlboko uložený a vystavený vysokému teplu a tlaku, môže sa stať akýmsi metamorfovaným kameňom nazývaným mramor.
