CARBONATOS

Carbonato de cálcio é uma substância química de fórmula CaCO₃. É o principal componente de rochas como o calcário. Tem características alcalinas (ou seja, é um sal com características básicas que aumenta o pH de uma solução aquosa) e é resultado da reação do óxido de cálcio (cal virgem) com dióxido de carbono.

Esta característica básica é utilizada para reduzir a acidez do solo para a agricultura.

Carbonato de cálcio na água do mar

No oceano, o carbonato de cálcio tem um papel importante nas reações químicas do sistema carbonato marinho.
CO₂(g) → CO₂(aq)
CO₂(aq) + H₂O → H₂CO₃
H₂CO₃ → H⁺ + HCO₃^-
HCO₃^- → H⁺ + CO₃^2-
Ca²⁺ + CO₃^2- → CaCO₃(s)

Nas reações acima, o dióxido de carbono (CO₂) sequestrado da atmosfera pelos oceanos reage com a molécula de água (H₂O) para formar o ácido carbônico (H₂CO₃). Este é instável e se dissocia liberando prótons (H⁺) e íons bicarbonato (HCO₃^-). Os íons bicarbonato se dissociam liberando prótons (H⁺) e íons carbonato (CO₃^2-). O carbonato pode se ligar ao cálcio (Ca²⁺) formando carbonato de cálcio (CaCO₃). Esse sistema de reações é dinâmico, podendo haver deslocamentos em ambos os sentidos de cada reação química.

Na reação do carbonato com o cálcio há a formação de uma substancia sólida, o carbonato de cálcio. Este precipita em direção ao fundo, acumulando no sedimento marinho. A formação do carbonato de cálcio em águas superficiais e sua sedimentação em direção ao assoalho oceânico é importante na transferência do carbono superficial para águas profundas.⁴ Além disto, a deposição do carbonato de cálcio no sedimento pode se tornar importante sistema de acumulação de hidrocarbonetos.⁵  

Carbonato de cálcio biogênico

Diversos grupos de organismos marinhos secretam estruturas que contém carbonato de cálcio. Entre eles, destacam-se corais escleractíneos, pterópodos e algas calcáreas.

Carbonato de Cálcio

Carbonato de Cálcio (CaCO₃), que ocorre primariamente na forma de calcita e aragonita, é um dos componentes predominantes na terra. O carbonato de cálcio não é o único componente do mármore, calcário e dolomita, ele também é encontrado em ossos e dentes bem como exosqueleto de crustáceos, corais, músculos, caracóis e protozoários. Uma modificação futura de CaCO₃ é o mineral vaterite, que se forma em soluções supersaturadas na forma de cristais microscópicos.

Há vários usos para o carbonato de cálcio:

• Como matéria prima para a indústria de materiais de construção (fabricação de cimento e cal ou calcário para construção e construção de estradas)
• Como agregado na indústria de aço 
• Como agente abrasivo e polidor em pastas de dente
• Como fertilizante mineral
• Como carga mineral ou pigmento em diversas aplicações industriais (papel, tinta, gesso, plástico, carpet) 

Além do caulim e do talco, o carbonato de cálcio é usado na indústria do papel como carga e coating de pigmento na produção do papel. Uma vez que o carbonato de cálcio é romboédrico mesmo se moído a fino, é primariamente usado em papéis com alto grau de brancura e para boa impressão. Alguns exemplos são os papéis revestidos para impressão ou papéis de escritório.

Aqui vemos o que acontece quando adicionamos um pouco de carbonato de cálcio (CaCo3) em ácido clorídrico (HCl) concentrado. A reação entre estes dois é marcada pela formação de um gás, o dióxido de carbono(CO2). Que é rápida o suficiente para quase impedir a visualização dentro do líquido do pó de cor branca que é o carbonato de cálcio.

2HCl (aq)+ CaCO3(s) –> CO2 (g) +H2O(l)

O carbonato de cálcio pode ser encontrado na casca do ovo e também faz parte da composição de conchas e cascas de diversos organismos. É bom lembrar que apesar dos ossos humanos conterem uma grande quantidade de cálcio, a composição destes não é baseada no carbonato de cálcio.

O carbonato de cálcio (CaCO₃) é um sal encontrado em grande quantidade na natureza. Entre os locais nos quais ele pode ser obtido estão o calcário, o mármore e também a casca de ovo.

Sua principal utilização é na produção de vidro e de cimento.

Além disso, ao ser atacado por ácidos, o carbonato de cálcio libera dióxido de carbono (gás carbônico).

Carbonato de Cálcio

O carbonato de cálcio é um sal inorgânico, sólido branco, cuja fórmula molecular é CaCO_3(s). Esse sal é muito comum na natureza, sendo encontrado em diversos lugares, tais como nas conchas, nos recifes de corais, nas cascas de ovos, nas carapaças de seres marinhos, no calcário e no mármore.

Além disso, eles estão presentes também nas estalactites e estalagmites. O carbonato de cálcio é insolúvel em água, mas é solúvel em água com gás carbônico (CO_2(g)). Por causa das grandes pressões, a água subterrânea contém uma grande quantidade de gás carbônico. Assim, quando essas águas passam por solos que contêm calcário, há a seguinte dissolução com formação das cavernas:

CaCO_3(s) + H₂O_(l) + CO_2(g) → Ca²⁺_(aq) + 2 HCO^-_3(aq)

A disposição lenta e contínua de gotas dessa mistura dos tetos das cavernas vai escorrendo e, com o tempo, o gás carbônico pode desprender-se, voltando a precipitar-se como carbonato de cálcio e formando as estalactites nos tetos das cavernas. Isso é demonstrado pela reação:

Ca²⁺_(aq) + 2 HCO^-_3(aq) → CaCO_3(s) + CO_2(g)  + H₂O_(l)

Além disso, outras gotas de carbonato dissolvido caem depositando-se no solo da caverna, a água evapora e há liberação de gás carbônico, formando as estalagmites.

Quando aquecido, o carbonato de cálcio produz cal viva e gás carbônico:

CaCO_3(s) → CaO + CO₂

O calcário é matéria-prima para a produção de cimento, junto com argila e areia, e também é usado na produção de vidro, juntamente com barrilha e areia:

• Produção de cimento:

argila + calcário + areia → cimento (silicato de cálcio e alumínio)

• Produção de vidro:

barrilha + calcário + areia → vidro comum
        Na₂CO₃ + CaCO₃   + SiO₂  → silicatos de sódio e cálcio + gás carbônico

Outra aplicação do carbonato é na calagem, que é uma técnica em que ele é empregado na agricultura para diminuir a acidez dos solos.

O carbonato de cálcio também é formado quando se realiza uma caiação, passando cal extinta (Ca(OH)₂) numa determinada superfície, como em paredes e em árvores. Com o tempo, a cal extinta reage com o gás carbônico presente na atmosfera e gera uma película insolúvel em água que é o carbonato de cálcio.