الحجر الجيري هو مادة بناء الديكور المشتركة.
الحجر الجيري هو صخرة رسوبية تتكون من معدن يسمى الكالسيت ، والذي يحتوي على الصيغة الكيميائية CaCO3. إلى جانب الدولوميت ، وهي فئة مرتبطة من الصخور الرسوبية ، يشكل الحجر الجيري حوالي 10 إلى 15 في المائة من جميع الصخور الرسوبية على كوكبنا. بعض الحجر الجيري هو نتاج مواد مصنوعة من الكائنات الحية. التكوينات من الحجر الجيري الأخرى لها أصول غير عضوية.
الكلسيوم
العنصر الأول الموجود في الحجر الجيري هو الكالسيوم. رمز الكالسيوم هو الكالسيوم. يحتوي الكالسيوم على العدد الذري 20 ، مما يعني أنه يحتوي على 20 بروتون في نواته. العنصر النقي يحتوي على 20 إلكترون. مثل المعادن الأخرى في نفس المجموعة ، وهي المعادن الأرضية القلوية ، يتم تأين الكالسيوم بسهولة ، لذلك في الطبيعة يوجد كجزء من المركبات الأخرى (مثل كربونات الكالسيوم). كربونات الكالسيوم عبارة عن مركب أيوني ، وهذا يعني أن الكالسيوم فقد إلكترونين ليصبح أيون موجب الشحنة ، في حين أن مجموعة الكربونات اكتسبت إلكترونين ليصبحا أيونا سالبا الشحنة. يجذب التداخل بين الشحنات الموجبة والسالبة الأيونات معًا لتشكيل التركيب البلوري.
كربونات ايون
يتكون أيون الكربونات ، CO3 -2 ، من ذرة كربون مركزية محاطة بثلاث ذرات أكسجين في شكل مثلثي. زاوية الرابطة بين روابط الكربون الثلاث إلى الأكسجين حوالي 120 درجة. يتم تقاسم الشحنة السالبة على ذرات الأكسجين الثلاثة ، بدلاً من الإقامة على أي منهما. وبالتالي ، فإن الروابط بين ذرة الكربون وكل ذرة أكسجين أطول من رابطة الكربون العادية إلى رابطة الأكسجين المزدوجة ولكنها أقصر من رابطة الكربون العادية إلى رابطة الأكسجين المفردة - فهي مزيج من الاثنين.
التفاعلات الكيميائية
يمكن لأيون الكربونات قبول أيون الهيدروجين ليصبح بيكربونات ، HCO3 مع شحنة -1. يمكن أن يقبل أيون البيكربونات بدوره أيون هيدروجين آخر ليصبح حمض الكربونيك ، H2CO3. عندما يكون حمض الكربونيك في الماء في حالة توازن مع ثاني أكسيد الكربون في الهواء ، لذلك إذا كان حمض الكربونيك الزائد موجودًا ، فسوف يتحلل بسرعة إلى ثاني أكسيد الكربون - التفاعل الذي يحدث عند فتح زجاجة الصودا. ولكن في الحجر الجيري ، فإن الجاذبية بين أيونات الكالسيوم والكربونات قوية بما فيه الكفاية بحيث لا يذوب كربونات الكالسيوم في محاليل محايدة. يذوب فقط بسهولة في المحاليل الحمضية. إن إضافة حمض الهيدروكلوريك إلى الحجر الجيري ، على سبيل المثال ، سوف يؤدي إلى سرعته.
أصول ومصير
غالبًا ما تتشكل كربونات الكالسيوم في الحجر الجيري بواسطة كائنات حية مثل الشعاب المرجانية ، والتي تصنع قذائف صلبة من هذه المادة. الطباشير هو شكل آخر من أشكال الحجر الجيري الذي له أصول مماثلة. قد ينمو الحجر الجيري أيضًا من الماء المتساقط في الكهوف ؛ يحمل الماء كربونات الكالسيوم المذابة ، التي تترسب لتشكل نوعًا من الحجر الجيري يسمى الترافرتين. إذا دفن عميقًا وتعرض لارتفاع الحرارة والضغط ، يمكن أن يصبح الحجر الجيري نوعًا من الصخور المتحولة تسمى الرخام.
