碳酸钙(CaCO₃)是自然界中最丰富的矿物质之一,存在于石灰石、大理石、方解石中。
化学结构
CaCO₃由Ca²⁺与CO₃²⁻构成。CO₃²⁻中碳原子采用sp²杂化,三个C-O键等价,形成平面三角形结构。晶体存在方解石型和文石型两种多晶型。
性质
CaCO₃难溶于水,但可溶于含CO₂的水中生成可溶性Ca(HCO₃)₂——这是溶洞形成的化学基础。与[[硫酸]]反应缓慢(表面生成CaSO₄覆盖层),与盐酸反应剧烈放出CO₂。
反应与用途
CaCO₃高温分解:CaCO₃ → CaO + CO₂↑,是制备生石灰和[[氢氧化钙]]的工业基础。在水产养殖中,珊瑚砂(主成分CaCO₃)可作为缓冲材料稳定水体pH,贝壳中的CaCO₃也是生物矿化产物。
参考资料
• Lehninger Principles of Biochemistry (7th ed.)
• 王镜岩等《生物化学》(第4版)
• 人民教育出版社《化学必修第一册》