Fyzikálne vlastnosti
Uhličitan vápenatý je jemný biely kryštalický prášok, ktorý je bez chuti a zápachu. Existuje v amorfnej aj kryštalickej forme. Kryštalické formy zahŕňajú ortorombické a hexagonálne systémy (bezvodý uhličitan vápenatý sa javí ako bezfarebné ortorombické kryštály, zatiaľ čo hexahydrát uhličitanu vápenatého sa javí ako bezfarebné jednoklonné kryštály [3]); kryštály sú stĺpcového alebo romboedrického tvaru s hustotou 2,93 g/cm³. Jeho teplota topenia je 1339 stupňov (rozklad prebieha medzi 825 stupňami a 896,6 stupňami) a bod topenia je 1289 stupňov pri tlaku 10,7 MPa. Je prakticky nerozpustný vo vode,{11}}hoci sa rozpúšťa vo vode obsahujúcej amónne soli alebo oxid železitý-a je nerozpustný v alkohole.
Molekulárna štruktúra
Jeho kryštálová štruktúra patrí do ortorombického systému. Každá jednotka uhličitanu vápenatého pozostáva z jedného atómu uhlíka a troch atómov kyslíka, pričom každý atóm kyslíka je naviazaný na ión vápnika.
Uhličitan vápenatý sa skladá z iónov vápnika a uhličitanových iónov, ktoré držia pohromade iónovými väzbami, zatiaľ čo vnútorná štruktúra uhličitanového iónu obsahuje kovalentné uhlíkové-kyslíkové väzby. Uhličitanový ión zahŕňa hybridizáciu sp2; centrálny atóm uhlíka využíva tri hybridné orbitály a jeden p-orbitál. Podľa modelu VSEPR je klasifikovaný ako molekula typu AY3- s ideálnou trigonálnou rovinnou geometriou, ktorá obsahuje tri väzby C-O usporiadané v trigonálnej rovinnej konfigurácii. Okrem toho má delokalizovaný p-p pi-väzbový systém zahŕňajúci štyri orbitály a šesť elektrónov [5]. Vo vnútri kryštálu sú jednotky uhličitanu vápenatého usporiadané vo vrstvenej štruktúre rovnobežnej s osou a{12}} a osou c{14}}. Tieto vrstvy sú vzájomne prepojené prostredníctvom koplanárnych atómov kyslíka, čím vytvárajú trojrozmernú sieťovú štruktúru. Toto štruktúrne usporiadanie dodáva uhličitanu vápenatému vysokú stabilitu a tvrdosť.
Chemické vlastnosti
1. Uhličitan vápenatý sa rozkladá na oxid vápenatý a oxid uhličitý pri 825-896,6 stupňoch. (Priemyselná produkcia CO₂):
2. Uhličitan vápenatý reaguje so zriedenými kyselinami (ako je zriedená kyselina octová, zriedená kyselina chlorovodíková, zriedená kyselina dusičná atď.) za vzniku šumenia a rozpustenia. Reakcia uvoľňuje oxid uhličitý, čo z nej robí exotermickú reakciu. Napríklad reaguje so zriedenou kyselinou chlorovodíkovou za vzniku chloridu vápenatého, vody a oxidu uhličitého (laboratórna produkcia CO₂):
3. Privedením prebytočného oxidu uhličitého do vody zmiešanej s CaCO₃ vznikne roztok hydrogénuhličitanu vápenatého. Uhličitan vápenatý reaguje s roztokom kyseliny uhličitej (dažďová voda) za vzniku hydrogenuhličitanu vápenatého. Prechod CO₂ do zakalenej vápennej vody spôsobí, že zrazenina zmizne. Princíp týchto javov je:
4. Bezvodý uhličitan vápenatý (biela, -toxická prášková látka bez zápachu, ľahký uhličitan vápenatý) zahriaty na 1000 K sa premení na kalcit (trigonálny kryštálový systém, ťažký uhličitan vápenatý).