หินปูนเป็นวัสดุก่อสร้างตกแต่งทั่วไป
หินปูนเป็นหินตะกอนซึ่งประกอบด้วยแร่ที่เรียกว่าแคลไซต์ซึ่งมีสูตรทางเคมี CaCO3 เมื่อรวมกับ dolomites หินตะกอนชั้นหินปูนที่เกี่ยวข้องนั้นคิดเป็น 10 ถึง 15 เปอร์เซ็นต์ของหินตะกอนทั้งหมดบนโลกของเรา หินปูนบางชนิดเป็นผลิตภัณฑ์ที่ทำจากสิ่งมีชีวิต การก่อตัวของหินปูนอื่น ๆ มีต้นกำเนิดนินทรีย์
แคลเซียม
องค์ประกอบแรกที่พบในหินปูนคือแคลเซียม สัญลักษณ์สำหรับแคลเซียมคือ Ca แคลเซียมมีเลขอะตอม 20 ซึ่งหมายความว่ามันมีโปรตอน 20 ตัวในนิวเคลียส ธาตุบริสุทธิ์มี 20 อิเล็กตรอน เช่นเดียวกับโลหะอื่น ๆ ในกลุ่มเดียวกันโลหะอัลคาไลน์เอิร์ทแคลเซียมถูกทำให้แตกตัวเป็นไอออนได้ง่ายดังนั้นในธรรมชาติจึงพบว่าเป็นส่วนหนึ่งของสารประกอบอื่น ๆ (เช่นแคลเซียมคาร์บอเนต) แคลเซียมคาร์บอเนตเป็นสารประกอบไอออนิกหมายความว่าแคลเซียมได้สูญเสียอิเล็กตรอนสองตัวกลายเป็นไอออนที่มีประจุบวกในขณะที่กลุ่มคาร์บอเนตได้รับอิเล็กตรอนสองตัวกลายเป็นไอออนประจุลบ แรงดึงดูดระหว่างประจุบวกกับประจุลบทำให้ไอออนทั้งสองรวมกันเป็นโครงสร้างผลึก
คาร์บอเนตไอออน
คาร์บอเนตไอออน CO3 -2 ประกอบด้วยอะตอมคาร์บอนกลางล้อมรอบด้วยสามอะตอมออกซิเจนในรูปสามเหลี่ยม มุมพันธะระหว่างพันธะคาร์บอนกับออกซิเจนทั้งสามนั้นอยู่ที่ประมาณ 120 องศา ประจุลบจะถูกใช้ร่วมกันกับอะตอมออกซิเจนทั้งสามตัวแทนที่จะอยู่กับพวกมันสองคน ดังนั้นพันธะระหว่างอะตอมของคาร์บอนและอะตอมของออกซิเจนแต่ละอันจะมีความยาวมากกว่าคาร์บอนปกติต่อพันธะคู่ แต่สั้นกว่าคาร์บอนปกติต่อพันธะเดี่ยว - พวกมันเป็นลูกผสมของทั้งสอง
ปฏิกริยาเคมี
คาร์บอเนตไอออนสามารถรับไฮโดรเจนไอออนเพื่อให้กลายเป็นไบคาร์บอเนต HCO3 ที่มีประจุ -1 ไอออนของไบคาร์บอเนตสามารถยอมรับไฮโดรเจนไอออนอีกชนิดหนึ่งให้กลายเป็นกรดคาร์บอนิก H2CO3 เมื่ออยู่ในน้ำกรดคาร์บอนิกจะอยู่ในภาวะสมดุลกับคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศดังนั้นหากมีกรดคาร์บอนิกอยู่มากมันจะสลายตัวเป็นคาร์บอนไดออกไซด์อย่างรวดเร็วซึ่งเป็นปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นเมื่อคุณเปิดขวดโซดา อย่างไรก็ตามในหินปูนความดึงดูดระหว่างแคลเซียมและคาร์บอเนตไอออนนั้นแข็งแกร่งพอที่แคลเซียมคาร์บอเนตจะไม่ละลายในสารละลายที่เป็นกลาง มันละลายได้ง่ายในสารละลายที่เป็นกรด ยกตัวอย่างเช่นการเติมกรดไฮโดรคลอริกลงในหินปูนจะทำให้เกิดฟองอย่างรวดเร็ว
ต้นกำเนิดและโชคชะตา
แคลเซียมคาร์บอเนตในหินปูนมักเกิดจากสิ่งมีชีวิตเช่นปะการังซึ่งทำให้เปลือกแข็งสำหรับตัวเองออกจากวัสดุนี้ ชอล์กเป็นอีกรูปแบบหนึ่งของหินปูนที่มีต้นกำเนิดคล้ายกัน หินปูนอาจพัฒนาจากน้ำหยดในถ้ำ น้ำนั้นมีแคลเซียมคาร์บอเนตที่ละลายอยู่ซึ่งตกตะกอนให้กลายเป็นหินปูนชนิดหนึ่งที่เรียกว่าทราเวิร์ทีน หากฝังลึกและถูกความร้อนและแรงดันสูงหินปูนจะกลายเป็นหินแปรที่เรียกว่าหินอ่อน
