Kalksten er et almindeligt dekorativt byggemateriale.
Kalksten er en sedimentær klippe sammensat af et mineral kaldet kalsit, som har den kemiske formel CaCO3. Sammen med dolomitterne, en beslægtet klasse af sedimentære klipper, udgør kalksten ca. 10 til 15 procent af al sedimentær sten på vores planet. Nogle kalksten er et produkt af materiale fremstillet af levende organismer; andre kalkstenformationer har uorganisk oprindelse.
Calcium
Det første element, der findes i kalksten, er calcium; symbolet for calcium er Ca. Calcium har atomnummer 20, hvilket betyder, at det har 20 protoner i sin kerne. Det rene element har 20 elektroner. Ligesom andre metaller i samme gruppe, jordalkalimetaller, ioniseres calcium let, så i naturen findes det som en del af andre forbindelser (som calciumcarbonat). Calciumcarbonat er en ionforbindelse, hvilket betyder, at calcium har mistet to elektroner til at blive en positivt ladet ion, mens carbonatgruppen har fået to elektroner til at blive en negativt ladet ion. Tiltrækningen mellem positive og negative ladninger holder de to ioner sammen for at danne krystalstrukturen.
Carbonation
Carbonationet, CO3 -2, består af et centralt carbonatom omgivet af tre oxygenatomer i en trekantet formation. Bindingsvinklen mellem alle tre kulstof- til iltbindinger er omtrent 120 grader. Den negative ladning deles over alle tre oxygenatomer i stedet for at opholde sig på to af dem. Følgelig er bindingerne mellem kulstofatomet og hvert af oxygenatomerne længere end en normal kulstof til ilt-dobbeltbinding, men kortere end en normal kulstof til ilt-enkeltbinding - de er en hybrid af de to.
Kemiske reaktioner
Carbonationet kan acceptere en hydrogenion til at blive bicarbonat, HCO3 med en -1-ladning. Bicarbonation kan igen acceptere en anden hydrogenion til at blive kulsyre, H2CO3. Når der er i vand, er kullsyre i balance med kuldioxid i luften, så hvis der er overskydende kolsyre, vil den hurtigt nedbrydes til kuldioxid - reaktionen, der finder sted, når du åbner en sodavlaske. I kalksten er attraktionen mellem calcium- og carbonationerne imidlertid stærk nok til, at calciumcarbonat ikke opløses i neutrale opløsninger. Det opløses kun let i sure opløsninger. Hvis du f.eks. Tilsætter saltsyre til kalksten, får den hurtigt svimmelhed.
Oprindelse og skæbne
Calciumcarbonatet i kalksten dannes ofte af organismer som koraller, der fremstiller hårde skaller ud af dette materiale. Kridt er en anden form for kalksten, der har lignende oprindelse. Kalksten kan også udvikle sig fra dryppende vand i huler; vandet bærer opløst calciumcarbonat, der udfældes til dannelse af en slags kalksten, kaldet travertin. Hvis den begraves dybt og udsættes for høj varme og pres, kan kalksten blive en slags metamorf sten, der kaldes marmor.
