Ульянцев Евгений

Соединение, формула которого CaCO 3 , очень заинтересовало меня, потому что, оно представлено бесконечным многообразием форм как в живой, так и неживой природе

Мне захотелось узнать, какие формы карбоната кальция встречаются в природе, какие химические превращения они претерпевают. Эти вопросы и определили содержание моего исследования.

Образование огромных пластов природного карбоната кальция, различных форм известняка, мела, мрамора, в первую очередь связано с жизнедеятельностью морских организмов: известковых водорослей, раковинных простейших, многих моллюсков, иглокожих, кораллов, корненожек. Они строят свой скелет из соединений кальция, преимущественно из карбоната - CaCO 3 . Наш родной город Москва стоит именно на таких отложениях, которые сформировались еще в каменноугольный период 300 миллионов лет тому назад.

Карбонат кальция (углекислый кальций) CaCO 3 , средняя соль угольной кислоты (H 2 CO 3 ). В природе образует два минерала, различающиеся кристаллической структурой: широко распространённый кальцит и арагонит .

Карбонат кальция трудно растворяется в воде (14 мг кальцита в 1 л при 18 °С), легко - в кислотах.

Природный карбонат кальция (известняк, мрамор) применяют как строительный материал; мел как наполнитель для резиновых смесей, бумаги, линолеума

- в производстве зубного порошка, косметических средств и т.д.

При нагревании выше 900 °С карбонат кальция разлагается:

Кальцит (известковый шпат) минерал, химического состава CaCO 3 .

Кальцит - один из наиболее распространённых минералов в земной коре, встречается особенно часто среди гидротермальных образований, в вулканических породах. Выпадает из известковых горячих источников в виде туфа (травертина). Огромные массы кальцита образуются в виде осадка в морских бассейнах, частично биогенным путём.

Арагонит - минерал состава CaCO 3 , отличается от кальцита строением кристаллической решетки. Также от кальцита отличается большей твердостью и плотностью,

Мрамор (лат. marmor , от греч. marmaros - блестящий камень, каменная глыба) - кристаллическая метаморфическая горная порода, образовавшаяся в результате перекристаллизации известняка или доломита (CaCO 3 . MgCO 3 ). Мрамор может иметь белую, серую, зеленоватую, розовую и другие окраски, что зависит от примесей. Представляет собой высококачественный декоративный камень.

В интересной и причудливой форме встречается карбонат кальция в пещерах. Это возможно благодаря деятельности подземных вод. В известняковых массивах они местами энергично растворяют СаСО3, поэтому и возможно образование пещер, сталактитов и сталагмитов.

Взаимодействие карбоната кальция с кислотами, в том числе и с уксусной, которую можно найти дома, на кухне, является качественной реакцией на соли угольной кислоты - карбонаты. Так мрамор и известняки разрушаются под действием кислотных дождей.

Доказать, что выделяющийся газ является углекислым, можно с помощью качественной реакции на CO2: при взаимодействии углекислого газа (оксида углерода (IV)) с известковой водой (раствором гидроксида кальция Ca(OH)2) наблюдается помутнение, вызванное образованием нерастворимого карбоната кальция

Угольная кислота реагирует со своей средней солью - карбонатом кальция - и переводит его в растворимую кислую соль - гидрокарбонат

Та же реакция лежит в основе образования русла подземных ручьев и рек, карстовых пещер. Вода, растворяя CaCO3, становится обогащенной солями кальция. Такую воду называют жесткой. При кипячении жесткой воды на стенках чайника образуется накипь, т.е. при нагревании растворимый гидрокарбонат кальция превращается в нерастворимый карбонат, который и выпадает в виде осадка

Мне очень понравилось изучать свойства карбоната кальция. Я узнал много нового и интересного. К сожалению, я не смог охватить весь материал, связанный с природным CaCO 3 , например, мне бы очень хотелось рассмотреть вопросы, связанные с круговоротом кальция в природе, биологической ролью кальция и т.д.Я считаю свою работу актуальной,так как карбонат кальция-это вещество которое используется,и будет использоваться в дальнейшем в быту и в различных отраслях.

Скачать:

Подписи к слайдам:

Карбонат кальция в природе
Карбонат кальция претерпевает в природе интересные превращения
Образование огромных пластов природного карбоната кальция, различных форм известняка, мела, мрамора, в первую очередь связано с жизнедеятельностью морских организмов: известковых водорослей, раковинных простейших, многих моллюсков, иглокожих, кораллов, корненожек. Они строят свой скелет из соединений кальция, преимущественно из карбоната - CaCO3.
За миллионы лет известковые скелеты этих живых существ сложили многокилометровые толщи природного карбоната кальция, так называемого, осадочного происхождения.
Животный мир каменноугольного периода
Основные минералы, содержащие карбонат кальция: кальцит и арагонит
Карбонат кальция трудно растворяется в воде (14 мг кальцита в 1 л при 18 °С), легко - в кислотах. Природный карбонат кальция (известняк, мрамор) применяют как строительный материал; мел как наполнитель для резиновых смесей, бумаги, линолеума.
Более мягкий и тонкий продукт, полученный взаимодействием CaCl2 и Na2CO3:В производстве зубного порошка, косметических средств и т.д.
При нагревании выше 900 °С карбонат кальция разлагается:Это свойство лежит в основе получения негашеной извести CaO .
Кальцит (известковый шпат) минерал, химического состава CaCO3. Часто содержит примеси Mg, Fe, Mn (до 8%).. Твёрдость по минералогической шкале 3; плотность 2720-2800 кг/м3 . При нагревании разлагается при 825 °С; легко растворяется в кислотах.
Чистые и прозрачные разновидности кальцита - исландский шпат - находят применение в оптической промышленности.
Кальцит встречается часто среди гидротермальных образований, в вулканических породах. Выпадает из известковых горячих источников в виде туфа (травертина).
Арагонит - минерал состава CaCO3, отличается от кальцита строением кристаллической решетки, отличается большей твердостью и плотностью, его твердость составляет 3,5 – 4, а плотность - 2900-3000 кг/м3 . На поверхности Земли арагонит неустойчив и переходит постепенно в более устойчивую модификацию - тригональный кальцит.
. Из арагонита состоит значительная часть жемчуга и перламутрового слоя раковин многих моллюсков.
Образует игольчатые кристаллики
Горные породы, сложенные кальцитом
Минерал кальцит входит в состав многих горных пород. Так, например, мел и известняк имеют осадочное происхождение.Мрамор (лат. marmor, от греч. marmaros - блестящий камень, каменная глыба) . Может иметь белую, серую, зеленоватую, розовую и другие окраски, что зависит от примесей. Представляет собой высококачественный декоративный камень.
Удивительные природные явления: карбонатные сталактиты и другие известняковые образования
В интересной и причудливой форме встречается карбонат кальция в пещерах. Это возможно благодаря деятельности подземных вод. В известняковых массивах они местами энергично растворяют СаСО3, поэтому и возможно образование пещер, сталактитов и сталагмитов.
Река НемигаВода стекает по потолку и падает вниз, в месте, где она отрывается от потолка, постепенно образуются сталактиты. А в месте, где она падает, появляются сталагмиты. В коллекторах этот процесс происходит в десятки раз быстрее, чем в естественных пещерах. Со временем возможны образования сталагнатов - это когда сталактит и сталагмит сливаются в одну конструкцию.
Природа Крыма. Красная пещераУникальное достояние Крыма - Красная Пещера, она находится недалеко от Бахчисарая.
Памукалле
На Земле есть очень необычное место, где минерал кальцит, гидротермального происхождения, подобно снегу покрывает большую площадь.Памукалле - диковинный природный феномен, курорт в Турции, известный с древних времен своими лечебными свойствами и неземным пейзажем.Название «Памукалле» означает в переводе с турецкого «Хлопковый замок», что удивительно соответствует здешнему необычному и экзотическому природному ландшафту. В этом живописном месте действие горячих источников, содержащих большое количество гидрокарбоната кальция, привело к образованию известковых отложений на скалистых травертиновых террасах. Воды, богатые минеральными солями, падая с высоких уступов, создали причудливые окаменевшие ослепительно белые каскады.Тысячи туристов со всего мира привлекают красота этого места и целебные минеральные воды, омолаживающие свойства которых, были известны еще жителям античного города Иераполиса. Каждый турист, побывавший в здешних краях, считает своим долгом искупаться в бассейне Клеопатры и ощутить волшебное действие этих источников на себе.
Экспериментальная часть. Моделирование природных процессов в химической лаборатории
Почему же растворяется карбонат кальция и образуются карстовые пещеры? Как растут сталактиты и сталагмиты? Конечно, в основе всех этих явлений лежат химические процессы, которые я попытался смоделировать в химической лаборатории.Карбонат кальция считается практически не растворимым в воде соединением, но зато он легко растворяется в кислотах. При этом бурно выделяется углекислый газ:
Взаимодействие карбоната кальция с кислотами, в том числе и с уксусной, которую можно найти дома, на кухне, является качественной реакцией на соли угольной кислоты - карбонаты. Так мрамор и известняки разрушаются под действием кислотных дождей.С помощью соляной кислоты легко доказать, что известняк, входящий в состав сталактита, мел и мрамор - карбонаты. Для этого нужно капнуть соляной кислотой на кусочки данных веществ и посмотреть, что будет происходить.
Доказать, что выделяющийся газ является углекислым, можно с помощью качественной реакции на CO2: при взаимодействии углекислого газа (оксида углерода (IV)) с известковой водой (раствором гидроксида кальция Ca(OH)2) наблюдается помутнение, вызванное образованием нерастворимого карбоната кальция
Так, при пропускании выдыхаемого воздуха, содержащего относительно много углекислого газа, через известковую воду наблюдается помутнение - образование осадка CaCO3. Непосредственно сам карбонат кальция очень плохо растворяется в воде. Однако, углекислый газ обратимо реагирует с холодной водой, и в результате образуется слабая угольная кислотаТак, если пропускать избыток углекислого газа через взвесь карбоната кальция в воде, то можно увидеть, что через некоторое время осадок CaCO3 полностью растворяется.
Угольная кислота реагирует со своей средней солью - карбонатом кальция - и переводит его в растворимую кислую соль - гидрокарбонатТак, если пропускать избыток углекислого газа через взвесь карбоната кальция в воде, то можно увидеть, что через некоторое время осадок CaCO3 полностью растворяется.
Та же реакция лежит в основе образования русла подземных ручьев и рек, карстовых пещер. Вода, растворяя CaCO3, становится обогащенной солями кальция. Такую воду называют жесткой. При кипячении жесткой воды на стенках чайника образуется накипь, т.е. при нагревании растворимый гидрокарбонат кальция превращается в нерастворимый карбонат, который и выпадает в виде осадка

Мел

Цветной мрамор Белый мрамор

Мрамор – метаморфическая горная порода, состоящая только из кальцита CaCO3. При перекристализации доломита CaMg(CO3)2 образуются доломитовые мраморы.

Известняк

Химический состав и физические свойства.

• - 2,5-5 по шкале Мооса , плотность - 2,3-2,6 г/см³.

• Мрамор состоит из доломита (карбоната кальция и магния ) или кальцита (карбоната кальция), или из обоих минералов. В мраморе почти всегда содержатся примеси других минералов , а также органические соединения. Примеси различно влияют на качество мрамора, снижая или повышая его декоративность.

• Окраска мрамора также зависит от примесей. Большинство цветных мраморов имеет пёструю или полосчатую (циполин ) окраску.

• Оксид железа окрашивает его в красный цвет, высокодисперсный сульфид железа - в сине-чёрный, железосодержащие силикаты (особенно хлорит и эпидот ) - в зелёный, лимонит (гидроксиды железа) и карбонаты железа и марганца - в жёлтые и бурые тона. Серые, голубоватые и черные цвета могут быть обусловлены также примесями битумов или графита .

• Рисунок определяется не только строением мрамора, но и направлением, по которому производится распиливание камня. Цвет и рисунок мрамора проявляются после его полировки.

Месторождения

• В каменоломне г. Каррара

Месторождения мрамора обнаружены во многих областях России. Самые крупные месторождения мрамора на Урале . Всего на Урале более 20 месторождений. На Алтае и в Западной Сибири известно свыше 50 месторождений мрамора. Пуштулимское месторождение дает тонкозернистый белый с красно-зелеными прожилками мрамор. Сиренево-розовый камень получают на Граматушинском месторождении. Серо-кремовый мрамор дает Петеневский карьер. ВКрасноярском крае расположено крупное Кибик-Кордонское месторождение, где более двадцати разновидностей белого, кремового, бледно-розового, оранжевого, жёлтого и зеленовато-серого мрамора.

Применение.

• В строительной практике «мрамором» называют метаморфические породы средней твёрдости, принимающие полировку (мрамор, мраморизованный известняк, плотный доломит, карбонатные брекчии и карбонатныеконгломераты).

Мрамор используется как камень для памятников (монументальной скульптуры и надгробий), как штучный строительный камень для наружной облицовки и внутренней отделки зданий и в виде дроблёного и молотого камня, а также штучного (пильного) камня. Мраморные доски из чистого кальцитового мрамора применяют в электротехнике (панели приборных, распределительных, диспетчерских щитов). Мраморная крошка и дроблёный песок используются в при изготовлении каменной мозаики и штукатурки, в качестве заполнителей бетона. Мраморная мука находит применение в сельском хозяйстве.

• Мрамор используется также для создания мозаичных композиций, рельефов и круглых изваяний (преимущественно однотонный мрамор, большей частью белый, реже - цветной или чёрный).

• Единственное в России здание, полностью построенное из нешлифованного мрамора - железнодорожный вокзал в городе Слюдянка

Здание из известняка

Московский кремль

Раковины.

Раковина, выполненная из натурального камня, может стать стильным атрибутом ванной комнаты. Качество, с которым изготавливаются раковины, гарантирует не только красоту изделия, но и надежность в использовании. Раковины выполнены из мрамора, оникса и гранита различных цветов и рисунков. Такое разнообразие позволяет сделать каждый интерьер уникальным.

Мозаика.

Предметы интерьера.

Применение мрамора и известняка

Облицовка камнем создает художественную выразительность - монументальность или камерность эстетического облика скульптурных и архитектурных сооружений, их функционально-эмоциональное восприятие. Декоративные свойства, долговечность и условия обработки облицовочного камня определяются минералогическим составом горной породы, кристаллической структурой, текстурой и влиянием примесей. Черное габбро, используемое в облицовках, имеет однородную мелкозернистую структуру и не содержит кварца, что облегчает его механическую обработку. Малиново-красный шокшинский кварцит значительно труднее в обработке, но весьма устойчив к воздействию внешних факторов в наружной облицовке.

Декоративные свойства камня наиболее полно раскрываются фактурной обработкой лицевой поверхности облицовочных изделий. Лучше всего цветовые оттенки и рисунок камня проявляет полированная фактура - гладкая поверхность с зеркальным блеском, которая усиливает яркость и насыщенность окраски цветового фона. Облицовки в полированной фактуре использованы в метро в отделках стен, колонн, пилонов, вестибюлей. Ступени лестничных переходов, настилы путевых платформ и станционных залов нередко представлены в шлифованной, пиленой, рифленой и термообработанной фактуре, чтобы уменьшить скольжение.

Мрамор в архитектуре

Архитектурную традицию Московского метро, а затем и всего отечественного метростроения создали индивидуально-выразительные проектные решения известных архитекторов, художников, скульпторов А. Дейнеки, А. Душкина, Е. Лансере, П. Корина, Д. Чечулина, И. Фомина, А. Щусева и др., которые продолжили и развили отечественную культурную традицию каменного дела.

Известняк — очень известный материал, который используется разными сферами народной промышленности. Одним из ярких его представителей является обычный мел, используемый для получения негашеной извести.

Также существуют и другие виды данной породы, которые являются намного прочней, что позволяет делать из них облицовочную плитку. Такой материал очень востребован в строительном мире, так обладает уникальными декоративными характеристиками.

При выборе таких изделий, цена на плитку из известняка может варьироваться в зависимости от ее качества.

Состав известняков

Данная порода образовалась при наслоении органических кальциевых останков живых существ. Известняк, в основной своей массе, состоит из нескольких видов минералов:

1. Кальцит входит в состав всех видов пород. Его массовая доля в чистых известняка может достигать более 90%.

2. Глинистые минералы.

3. Доломит.

4. Кварц.

5. Гипс (очень редко может присутствовать в составе).

6. Органические останки и много др.

Точный состав такого вещества зависит конкретно от условий среды, в котором оно и образовывалось. Например, если говорить о доломитизированном известняке, то в его состав входит оксид магния (MgO), процентное соотношение которого может достигать 17%, а в мергелистом известняке наоборот присутствует соотношение SiO2+R3О3 в количестве от 6% до 21%.

Зачастую известняки называют по преобладающему в составе веществе. Так, песчанистые породы вмещают в себе кварц, опал и халцедон.

Основные характеристики

Известняки имеют определенную цветовую гамму. Основным цветом считается белый с оттенками серого и желтого. Также существуют породы, которые имеют бурый или красноватый окрас, что свидетельствует о наличии железа и марганца в его составе.

Если при образовании известняка брали участие и водоросли, тогда они могут окрасить его в зеленоватый цвет. Также существует материал черного цвета, но такие виды пород встречаются очень редко.

Плотность данной породы также варьируется и для каждого вида вещества может отличаться в разы.

Известняк используется для изготовления различных видов плит для облицовки, а также его применяют для строительства дорог и других покрытий. Иногда его применяют в качестве фильтров для установки на специальные гидросооружения.

Известняк — уникальное вещество, которое обладает разными свойствами, что делает его очень популярным в различных сферах.

Из чего состоит известняк, детально рассказывает видео:

Ну, надеюсь, все догадались, что речь идет о веществе, одна из модификаций которого известна нам как «мел», и этот выпуск посвящен наступающему началу учебного года - хотя в школы сейчас и приходят всякие новшества вроде белых досок с маркерами или даже интерактивных досок, темная доска - черная, коричневая или зеленая и мел до сих пор остаются главной атрибутикой учебного процесса.

Даже если кто-то, окончив школу, прекращает свой контакт с органами образования раз и навсегда, его руки не прекращают прикасаться к ближайшему родственнику мела - каждый раз когда мы берем в руки яйцо, чтобы очистить его от скорлупы, мы касаемся известняка - формы карбоната кальция, придающей жесткость яичной скорлупе и раковинам моллюсков.

… и каррарский мрамор не стал бы смотреть тебе вслед…

Итак, сегодняшнее замечательное вещество - многоликий карбонат калия, существующий (и известный) в виде различных форм. Формула этого соединения - CaCO 3 , оно представляет собой соль, в которой катион кальция связан ионной связью с карбонат-анионом. Это вещество достаточно распространено в природе, в качестве единственного вещества оно образует два минерала - кальцит и арагонит, а также является основным компонентом таких минералов, как известняк, мел и мрамор. В состав последней троицы помимо карбоната кальция входит его «кузен» - карбонат магния MgCO 3 , а также оксиды металлов; именно оксиды переходных металлов придают мрамору характерную окраску - оксид трехвалентного железа дает оттенки красного, а оксид трехвалентного хрома - оттенки зеленого.

Старый рисунок, актуальный в связи с вводящимся в этом году в 4 классе курсом «Основы религиозной культуры и светской этики»

Что же касается школьных мелков, времена, когда они состояли практически из чистого мела, канули в Лету. Гарантированно, что в моем школьном детстве мы писали практически чистым мелом, в котором иногда попадались кусочки раковин (почему это признак чистого мела - будет буквально в следующем абзаце), и мы, любили испытывать нервы учителей, специально проводя таким кусочком раковины по доске (ну а эту тему, пожалуй, я развивать не буду). Современный формованный школьный мелок на 40 % состоит из собственно мела (карбоната кальция) и на 60 % из гипса (это еще один родственник нашего сегодняшнего «героя» - двухводный кристаллогидрат сульфата кальция - CaSO 4 ˙H 2 O), ну а добавление к нему пигментов - органического или неорганического происхождения позволяет разнообразить белый цвет школьного мелка, придав ему окраску.

Меловые скалы на южном побережье Англии недалеко от городов Сифорд и Истборн

Большая часть известных в настоящее время скальных пород, содержащих карбонат кальция, имеют осадочное происхождение - они образовались из раковин и скелетов мертвых обитателей моря, уплотнявшихся в результате давления следующих слоем осадочных пород. Мел и известняк представляют собой похожие друг на друга материалы, различие в том, что мел является менее компактным и по этой причине более мягким. Для формирования мрамора, кальцита и арагонита требуется большее время - исходным веществом для образования мрамора является известняк или мел, которые под воздействием высоких давлений и температур - условий обычных для геологического формирования минералов, перестраиваются в форму с более компактной и плотной кристаллической решеткой.

Био- (а точнее - зоогенные) отложения карбоната кальция дали название целому геологическому периоду - Меловому периоду (мили Мелу). Этот период - последний период Мезозойской эры, он продолжался 80 миллионов лет, начался 145 миллионов лет назад, закончился 65 миллионов лет и наиболее известен «меловой катастрофой», в результате которой произошло массовое вымирание видов - вымерли многие голосеменные растения, водные рептилии, птерозавры, все динозавры (но уцелели птицы). Исчезли аммониты, многие брахиоподы, практически все белемниты. В уцелевших группах вымерло 30-50 % видов.

Одним из интересных форм минералов карбоната кальция является прозрачный кальцит или исландский шпат. В 1669 датский естествоиспытатель Расмус Бартолин в работе Experimentia Crystalli Islandici Disdiaclastici описал странное свойство исланского шпата, известное в настоящее время как «двойное лучепреломление». Оно заключается в том, что если луч света падает перпендикулярно к поверхности кристалла, то на этой поверхности он расщепляется на два луча. Первый луч продолжает распространяться прямо, и называется обыкновенным, второй же отклоняется в сторону, нарушая обычный закон преломления света, и называется необыкновенным, и, соответственно, глядя через кристалл кальцита, мы видим «удвоенное» изображение.

Двойное лучепреломление в кристаллах исландского шпата применялось и применяется на практике, например для дальномеров в бомбовых прицелах, однако, естественно, что применение человечеством карбоната кальция началось очень давно.

Так, одним из первых примеров «ландшафтного дизайна» могут считаться считающиеся доисторическими белые лошади британского графства Вилшир, которые получали, удаляя дерн и плодородный слой почвы, обнажая лежащий ниже слой мела.

Карбонат кальция в форме известняка и мрамора использовался с древних времен в качестве строительного материала. Несмотря на определенную мягкость известняка, человечество не отказывалось от их практического применения - так великая пирамида Гизы, четыре тысячелетия остававшаяся самым высоким зданием в мире, построена примерно из двух с половиной миллионов блоков известняка.

Опять же с древности карбонат кальция породил еще один строительный материал, правда, для этого потребовалось первое химическое производство. Со времен Древнего Египта зодчие знали, что прокаливание карбоната позволяет получить гашеную (или прокаленную) известь, основным компонентом которой является оксид кальция СаО. Негашеная известь используется в связующих строительных растворах и при изготовлении цемента - сама по себе или после обработки водой (гашеная известь или гидроксид кальция Ca(OH) 2) . Известны случаи применения негашеной извести при обороне замков - негашеная известь активно взаимодействует с водой, а поскольку кожа здорового человека всегда влажна (особенно если этот здоровый человек ползет по осадной лестнице на чужую крепостную стену) осажденные высыпал на осаждающих негашеную известь, вызывая у них ожоги кожи и органов зрения.

Также с древних времен карбонат кальция применяется для понижения кислотности почвы (это в том числе и тот самый рецепт садовода-любителя, коих в стране советов было миллионы - бросать в почву, на которой начал «колоситься» мох, скорлупу от яиц - мох растет на кислых почвах, а карбонат кальция, являясь солью слабой кислоты, реагирует со свободной кислотой почвы, связывая ее).

С начала двадцатого века карбонат кальция находит применение во многих промышленных производствах помимо строительной отрасли, например - целлюлозно-бумажной для производства высококачественной мелованной бумаги. Карбонат кальция используется в качестве наполнителя, придающего дополнительную прочность полимерным материалам, его использовали в хлебопекарном производстве (для увеличения потребления кальция). В наши дни карбонат кальция применяется в пищевой промышленности как белый пищевой краситель (E170). Карбонат кальция применялся и применяется в зубных порошках и зубных пастах, правда для этой цели применяют не «органический» мел, образовавшийся из останков вымерших видов животных, а синтетический - для гигиены полости рта карбонат кальция получают, пропуская углекислый газ через гашеную известь: Ca(OH) 2 + CO 2 = CaCO 3 + H 2 O. Почему так - специально не объясняю, подумайте сами, активируя мозги к началу учебного года, но подсказываю, что причину этого явления можно найти, внимательно прочитав пост (догадки кидайте в комменты, права, скринить я их не буду ).

К сожалению, то, что карбонат кальция реагирует с кислотами в настоящее время стало целой проблемой для сохранения архитектурного и художественного наследия - здания и скульптуры и различных форм карбоната кальция - в особенности из менее плотного известняка, хотя и мрамора эта проблема касается, хотя он разрушается с меньшей скоростью, повреждаются из-за кислотной эрозии, причиной которой являются кислотные дожди.

Итак, мы можем сказать, что ни одно вещество не внесло такой вклад в культуру человечества и продолжает вносить его до наших дней, как карбонат кальция. Мы можем проследить его путь в человеческой цивилизации от первых наскальных рисунков на стенах пещеры мелом, пирамид до школьной доски и мела и зданий из стекла и бетона. И, зная, как человеческая цивилизация обязана карбонату кальцию, мы не ошибемся, если скажем, что человеческая цивилизация выросла на костях - костях огромного количества вымерших в конце мелового периода организмов.

This entry was originally posted at

СаО – оксид кальция или негашеная извасть, получают его разложением известняка: СаСО 3 =СаО + СО 2 – это оксид щелочноземельного металла, поэтому он активно взаимодействует с водой: СаО + Н 2 О = Са(ОН) 2

Са(ОН) 2 – гидроксид кальция или гашеная известь, поэтому реакция СаО + Н 2 О = Са(ОН) 2 называется гашением извести. Если раствор профильтровать, получается известковая вода – это раствор щелочи, поэтому он изменяет окраску фенолфталеина в малиновый цвет.

Широко в строительстве применяется гашеная известь. Ее смесь с песком и водой - хороший связывающий материал. Под действием углекислого газа смесь отвердевает Са(ОН) 2 + CO 2 = СаСОз +Н 2 О.

Одновременно часть песка и смеси превращается в силикат Ca(OH) 2 +SiO 2 = CaSiO 3 +H 2 O.

Уравнения Са (ОН) 2 + СО 2 = СаСО 2 +Н 2 О и СаСО 3 +Н 2 О + СО 2 = Са(НСО 3) 2 играют большую роль в природе и в формировании облика нашей планеты. Углекислый газ в образе ваятеля и зодчего создает подземные дворцы в толщах карбонатных пород. Он способен под землей перемещать сотни и тысячи тонн известняка. По трещинам в горных породах вода , содержащая растворенный в ней углекислый газ, попадает в толщу известняка, образуя полости - кастровые пещеры. Гидрокарбонат кальция существует только в растворе. Грунтовые воды перемещаются в земной коре, испаряя в подходящих условиях воду : Са(НСОз) 2 = СаСОз + Н 2 О + СО 2 , так образуются сталактиты и сталагмиты, схема образования которых предложена известным геохимиком А.Е. Ферсманом. Очень много кастровых пещер в Крыму. Их изучением занимается наука спелеология .

Применяется в строительстве карбонат кальция СаСОз - это мел, известняк, мрамор. Все вы видели наш железнодорожный вокзал: он отделан белым мрамором, привезенным из-за границы.

опыт: дуть через трубку в раствор известковой воды, она мутнеет.

Са(ОН) 2 + СО 2 = СаСО 3 + Н 2 О

Приливает к образовавшемуся осадку уксусную кислоту, наблюдается вскипание, т.к. выделяется углекислый газ.

СаСО 3 +2СН 3 СООН = Са(СН 3 СОО) 2 +Н 2 О +СО 2

СКАЗКА О БРАТЬЯХ КАРБОНАТАХ.

На земле живут три брата
Из семейства Карбонатов.
Старший брат - красавец МРАМОР,
Славен именем Карары,
Превосходный зодчий. Он
Строил Рим и Парфенон.
Всем известен ИЗВЕСТНЯК,
Потому и назван так.
Знаменит своим трудом,
Возводя за домом дом.
И способен, и умел
Младший мягкий братец МЕЛ.
Как рисует, посмотри,
Этот СаСО 3 !
Любят братья порезвиться,
В жаркой печке прокалиться ,
СаО да СО 2 образуются тогда.
Это углекислый газ,
Каждый с ним знаком из вас,
Выдыхаем мы его.
Ну, а это СаО -
Жарко обожжённая ИЗВЕСТЬ НЕГАШЁНАЯ.
Добавляем к ней воды,
Тщательно мешая,
Чтобы не было беды,
Руки защищаем,
Круто замешённая ИЗВЕСТЬ, но ГАШЁНАЯ!
Известковым молоком
Стены белятся легко.
Светлый дом повеселел,
Превратив извёстку в мел.
Фокус-покус для народа:
Стоит лишь подуть сквозь воду,
Как она легко-легко
Превратилась в молоко!
А теперь довольно ловко
Получаю газировку:
Молоко плюс уксус. Ай!
Льётся пена через край!
Всё в заботах, всё в работе
От зари и до зари –
Эти братья Карбонаты,
Эти СаСО 3 !

Повторение: CaO – оксид кальция, негашеная известь;
Ca(OH) 2 – гидроксид кальция (гашеная известь, известковая вода, известковое молоко в зависимости от концентрации раствора).
Общее – одна и та же химическая формула Са(ОН) 2 . Отличие: известковая вода – прозрачный насыщенный раствор Са(ОН) 2 , а известковое молоко – это белая взвесь Са(ОН) 2 в воде.
CaCl 2 - хлорид кальция, хлористый кальций;
CaCO 3 – карбонат кальция, мел, мрамор ракушечник, известняк.
Л/Р: коллекции. Далее демонстрируем коллекцию имеющихся в школьной лаборатории минералов : известняк, мел, мрамор, ракушечник.
CaS0 4 ∙ 2H 2 0 - кристаллогидрат сульфата кальция, гипс;
CaCO 3 - кальцит, карбонат кальция входит в состав многих минералов, которые покрывают на земле 30 млн км 2 .

Самый важный из этих минералов – известняк . Ракушечники, известняки органического происхождения. Он идет на производство цемента, карбида кальция, соды, всех видов извести, в металлургии. Известняк – это основа строительной индустрии, из него делают многие строительные материалы.

Мел это не только зубной порошок и школьный мел. Это и ценная добавка при производстве бумаги (мелованная – высшего качества) и резины; в строительстве и ремонте зданий – в качестве побелки.

Мрамор – плотная кристаллическая порода. Есть цветной – белый, но чаще всего различные примеси окрашивают его в различные цвета . Чистый белый мрамор встречается редко и в основном идет на работу скульпторам (статуи Микеланджело, Родена. В строительстве цветной мрамор используют как облицовочный материал (Московское метро) или даже в качестве основного строительного материала дворцов (Тадж-Махал).

В мире интересного «МАВЗОЛЕЙ “Тадж-Махал”»

Шах – Джахан из династии Великих Моголов держал в страхе и повиновении едва ли не всю Азию. В 1629 году умерла Мумзат-Махал, любимая жена Шах-Джахана в 39 лет во время родов в походе (это был их 14 ребенок, причем все были мальчики). Она была необыкновенно красива, светла, умна, император во всем ее слушался. Перед смертью она просила мужа построить гробницу, заботится о детях, не жениться. Опечаленный царь посланцев своих отправил во все большие города, столицы соседних государств – в Бухару, Самарканд, Багдад, Дамаск, чтобы разыскать и пригласить лучших мастеров – в память о жене царь решил возвести лучшее в мире здание. Одновременно гонцы отправили в Агру (Индия) планы всех лучших сооружений Азии и лучшие строительные материалы. Везли даже из России и Урала малахит. Главные каменщики приехали из Дели и Кандагара; архитекторы – из Стамбула, Самарканда; декораторы – из Бухары; садоводы – из Бенгалии; художники – из Дамаска и Багдада, а руководил всем известный мастер Устад-Иса.

Совместными усилиями за 25 лет было построено меломраморное сооружение в окружении зеленых садов, голубых фонтанов и мечети из красного песчаника . 20000 рабов возводили это чудо 75 м (с25-этажный дом). Неподалеку хотел построить второй мавзолей из черного мрамора для себя, но не успел. Его сверг с престола родной сын (2-ой, причем он же убил и всех своих братьев).

Последние годы жизни правитель и повелитель Агры провел, смотря из узкого окошка своей темницы. 7 лет так отец любовался своим творением. Когда отец ослеп, сын сделал ему систему зеркал, чтобы отец мог любоваться мавзолеем. Похоронен он был в Тадж-Махале, рядом со своей Мумтаз.

Входящие в мавзолей видят кенотафы - ложные гробницы. Места вечного упокоения великого хана и его жены находятся внизу, в подвале. Там все инкрустировано драгоценными камнями, которые светятся, будто живые, а ветви сказочных деревьев, переплетаясь с цветами, причудливыми узорами украшают стены гробницы. Обработанные лучшими резчиками бирюзово-голубые лазуриты, зелено-черные нефриты и красные аметисты воспевают любовь Шах-Джахала и Мумзат-Махал.

Ежедневно в Агру спешат туристы , желающие увидеть истинное чудо света – мавзолей Тадж-Махал, будто парящий над землей.

CaCO 3 – это строительный материал наружного скелета моллюсков, кораллов, ракушек и др., скорлупы яиц. (иллюстрации или Животные кораллового биоценоза” и показ коллекции морских кораллов, губок, ракушечника) .