Tính chất vật lý
Canxi cacbonat là một loại bột tinh thể màu trắng mịn, không vị và không mùi. Nó tồn tại ở cả dạng vô định hình và dạng tinh thể. Các dạng tinh thể bao gồm hệ thống trực thoi và lục giác (canxi cacbonat khan xuất hiện dưới dạng tinh thể trực thoi không màu, trong khi canxi cacbonat hexahydrat xuất hiện dưới dạng tinh thể đơn tà không màu [3]); các tinh thể có hình dạng cột hoặc hình thoi, với mật độ 2,93 g/cm³. Điểm nóng chảy của nó là 1339 độ (sự phân hủy xảy ra trong khoảng từ 825 độ đến 896,6 độ) và điểm nóng chảy là 1289 độ ở áp suất 10,7 MPa. Nó hầu như không tan trong nước-mặc dù nó tan trong nước chứa muối amoni hoặc oxit sắt-và không tan trong rượu.
Cấu trúc phân tử
Cấu trúc tinh thể của nó thuộc hệ thống trực giao. Mỗi đơn vị canxi cacbonat bao gồm một nguyên tử cacbon và ba nguyên tử oxy, mỗi nguyên tử oxy liên kết với một ion canxi.
Canxi cacbonat bao gồm các ion canxi và ion cacbonat được liên kết với nhau bằng liên kết ion, trong khi cấu trúc bên trong của ion cacbonat có liên kết cacbon{0}}oxy hóa trị. Ion cacbonat liên quan đến lai hóa sp2; nguyên tử cacbon trung tâm sử dụng ba quỹ đạo lai và một quỹ đạo p-. Theo mô hình VSEPR, nó được phân loại là phân tử loại AY3-có hình học phẳng lượng giác lý tưởng, có ba liên kết C-O được sắp xếp theo cấu hình phẳng lượng giác. Ngoài ra, nó còn sở hữu một hệ thống liên kết p-p pi{11}}được định vị liên quan đến bốn quỹ đạo và sáu electron [5]. Trong tinh thể, các đơn vị canxi cacbonat được sắp xếp theo cấu trúc phân lớp song song với trục a{12}}và trục c{14}}. Các lớp này được liên kết với nhau thông qua các nguyên tử oxy đồng phẳng, tạo thành cấu trúc mạng ba chiều. Sự sắp xếp cấu trúc này mang lại độ ổn định và độ cứng cao cho canxi cacbonat.
Tính chất hóa học
1. Canxi cacbonat phân hủy thành canxi oxit và carbon dioxide ở 825-896,6 độ. (Sản xuất công nghiệp CO₂):
2. Canxi cacbonat phản ứng với các axit loãng (như axit axetic loãng, axit clohydric loãng, axit nitric loãng, v.v.) để sủi bọt và hòa tan. Phản ứng giải phóng carbon dioxide, làm cho nó trở thành phản ứng tỏa nhiệt. Ví dụ, nó phản ứng với axit clohydric loãng để tạo ra canxi clorua, nước và carbon dioxide (sản xuất CO₂ trong phòng thí nghiệm):
3. Cho lượng carbon dioxide dư vào nước có pha CaCO₃ sẽ tạo ra dung dịch canxi bicarbonate. Canxi cacbonat phản ứng với dung dịch axit cacbonic (nước mưa) để tạo ra canxi bicarbonate. Cho CO₂ vào nước vôi đục sẽ làm kết tủa biến mất. Nguyên tắc đằng sau những hiện tượng này là:
4. Canxi cacbonat khan (một chất bột màu trắng, không mùi, không{1}}độc hại, canxi cacbonat nhẹ) được đun nóng đến 1000K sẽ biến thành canxit (hệ tinh thể lượng giác, canxi cacbonat nặng).