¿Qué Elementos Químicos Están Contenidos En La Piedra Caliza?

La piedra caliza es una roca sedimentaria compuesta por un mineral llamado calcita, que tiene la fórmula química CaCO3. Junto con la dolomita, una roca sedimentaria relacionada, la piedra caliza constituye entre el 10 % y el 15 % de todas las rocas sedimentarias de la Tierra. Algunas calizas son producto de materiales elaborados por organismos vivos; otras formaciones calizas tienen un origen inorgánico.

Calcio

El primer elemento encontrado en la piedra caliza fue el calcio. El símbolo del calcio es Ca. El calcio tiene un número atómico de 20, lo que significa que tiene 20 protones en su núcleo. Los elementos puros tienen 20 electrones. Al igual que otros metales del mismo grupo (metales alcalinotérreos), el calcio se ioniza fácilmente, por lo que en la naturaleza forma parte de otros compuestos como el carbonato de calcio. El carbonato de calcio es un compuesto iónico, lo que significa que el calcio pierde dos electrones para convertirse en un ion con carga positiva, mientras que el carbonato gana dos electrones para convertirse en un ion con carga negativa. La fuerza de atracción entre las cargas positivas y negativas une los dos iones para formar la estructura cristalina.

Ion carbonato

El ion carbonato CO3 -2 consta de un átomo de carbono central rodeado por tres átomos de oxígeno en forma triangular. Los ángulos de enlace entre los tres enlaces carbono-oxígeno son de aproximadamente 120 grados. La carga negativa es compartida por los tres átomos de oxígeno, en lugar de residir en dos de ellos. Por lo tanto, el enlace entre el átomo de carbono y cada átomo de oxígeno es más largo que un enlace doble de carbono-oxígeno común, pero más corto que un enlace simple de carbono-oxígeno común: son una mezcla de los dos.

Reacción química

Los iones de carbonato pueden aceptar iones de hidrógeno para convertirse en bicarbonato, y el HCO3 tiene una carga de -1. El ion bicarbonato puede, a su vez, aceptar otro ion hidrógeno para convertirse en ácido carbónico, H2CO3. En el agua, el ácido carbónico está en equilibrio con el dióxido de carbono en el aire, por lo que si hay un exceso de ácido carbónico, se descompone rápidamente en dióxido de carbono, una reacción que ocurre cuando abres una botella de refresco. En la piedra caliza, sin embargo, la atracción entre los iones de calcio y los iones de carbonato es lo suficientemente fuerte como para que el carbonato de calcio no se disuelva en una solución neutra. Solo es fácilmente soluble en soluciones ácidas. Por ejemplo, agregar ácido clorhídrico a la piedra caliza hará que se forme espuma rápidamente.

Origen y destino

El carbonato de calcio en la piedra caliza generalmente está formado por organismos como los corales, que usan el material para fabricar caparazones duros para ellos mismos. La tiza es otra piedra caliza de origen similar. La piedra caliza también se puede formar a partir del agua que gotea en las cuevas; el agua lleva carbonato de calcio disuelto, que precipita un tipo de piedra caliza llamada travertino. Si se entierra profundamente y se somete a altas temperaturas y presiones, la piedra caliza puede convertirse en una roca metamórfica llamada mármol.