Fizične lastnosti
Kalcijev karbonat je fin, bel kristalinični prah, ki je brez okusa in vonja. Obstaja tako v amorfni kot kristalni obliki. Kristalne oblike vključujejo ortorombske in heksagonalne sisteme (brezvodni kalcijev karbonat je videti kot brezbarvni ortorombski kristali, medtem ko je kalcijev karbonat heksahidrat videti kot brezbarvni monoklinični kristali [3]); kristali so stebričaste ali romboedrične oblike z gostoto 2,93 g/cm³. Njegovo tališče je 1339 stopinj (razpad poteka med 825 stopinj in 896,6 stopinj), tališče pa je 1289 stopinj pri tlaku 10,7 MPa. Je praktično netopen v vodi-čeprav se topi v vodi, ki vsebuje amonijeve soli ali železov oksid-in je netopen v alkoholu.
Molekularna struktura
Njegova kristalna struktura pripada ortorombskemu sistemu. Vsaka enota kalcijevega karbonata je sestavljena iz enega atoma ogljika in treh atomov kisika, pri čemer je vsak atom kisika vezan na kalcijev ion.
Kalcijev karbonat je sestavljen iz kalcijevih ionov in karbonatnih ionov, ki jih držijo skupaj ionske vezi, notranja struktura karbonatnega iona pa vsebuje kovalentne ogljik-kisikove vezi. Karbonatni ion vključuje sp² hibridizacijo; osrednji atom ogljika uporablja tri hibridne orbitale in eno p-orbitalo. V skladu z modelom VSEPR je razvrščen kot molekula tipa AY3- z idealno trigonalno planarno geometrijo, ki vsebuje tri C-O vezi, razporejene v trigonalno planarno konfiguracijo. Poleg tega ima delokaliziran vezni sistem p-p pi-, ki vključuje štiri orbitale in šest elektronov [5]. Znotraj kristala so enote kalcijevega karbonata razporejene v plastno strukturo, vzporedno z osjo a- in osjo c-. Ti sloji so med seboj povezani preko koplanarnih atomov kisika in tvorijo tridimenzionalno mrežno strukturo. Ta strukturna ureditev daje kalcijevemu karbonatu visoko stabilnost in trdoto.
Kemijske lastnosti
1. Kalcijev karbonat razpade na kalcijev oksid in ogljikov dioksid pri 825-896,6 stopinjah. (Industrijska proizvodnja CO₂):
2. Kalcijev karbonat reagira z razredčenimi kislinami (kot so razredčena ocetna kislina, razredčena klorovodikova kislina, razredčena dušikova kislina itd.), da začne vreti in se raztopi. Reakcija sprošča ogljikov dioksid, zaradi česar gre za eksotermno reakcijo. Na primer, reagira z razredčeno klorovodikovo kislino, da proizvede kalcijev klorid, vodo in ogljikov dioksid (laboratorijska proizvodnja CO₂):
3. Prehajanje odvečnega ogljikovega dioksida v vodo, pomešano s CaCO₃, bo proizvedlo raztopino kalcijevega bikarbonata. Kalcijev karbonat reagira z raztopino ogljikove kisline (deževnica), da nastane kalcijev bikarbonat. Prehajanje CO₂ v motno apneno vodo bo povzročilo izginotje oborine. Načelo teh pojavov je:
4. Brezvodni kalcijev karbonat (bela, brez vonja, ne-strupena praškasta snov, lahek kalcijev karbonat) se segret na 1000 K pretvori v kalcit (trigonalni kristalni sistem, težki kalcijev karbonat).