Carbonate de calcium
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Le carbonate de calcium (CaCO3) est composé d'un ion carbonate (CO32-) et d'un ion calcium (Ca2+). C'est le composant principal du calcaire et de la craie, mais également du marbre.C'est aussi le principal constituant des coquilles d'animaux marins.Le carbonate de calcium cristallise naturellement avec deux formes cristallines : l'aragonite et la calcite.C'est un produit basique capable de réagir avec les acides pour donner des sels de calcium, de l'eau et du dioxyde de carbone :
- CaCO3+2RCOOH → CO2+H2O+Ca(RCOO)2
Sa synthèse se fait suivant la réaction de Solvay en plusieurs étapes :
- NH3+CO2+H2O → NH4HCO3
puis cette réaction faible :
- NH4HCO3+ NaCl ←→ NH4Cl+NaHCO3
par chauffage à 200 °C :
- 2NaHCO3 → Na2CO3 + CO2 +H2O
et à 1000 °C :
- CaCO3 → CaO +CO2
CaO est la chaux vive.
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Chimie de l'état naturel
Le carbonate de calcium est insoluble dans l’eau pure mais soluble dans l’eau chargée de gaz carbonique. Or la solubilité des gaz dans l’eau augmente avec la pression et, contrairement à celle de la plupart des solides, diminue avec la température. Ceci explique certains phénomènes naturels.
Par exemple, le carbonate de calcium se dépose dans les chaudières et sur le fond des bouilloires. Il se dépose aussi à la sortie des robinets où la pression diminue brusquement.
La biochimie de la sécrétion de leur coquille par les mollusques et de la formation du squelette chez les animaux ne sont pas encore totalement comprises. Mais il est probable que la teneur des gaz en dissolution joue un rôle primordial.
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