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什么是碳酸钙？

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奉天含兰

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dbxi1120

，暂无简介 2024-07-22回答

引言：

碳酸钙是一种常见的化合物，化学式为CaCO3，是一种结晶状的固体物质。在自然界中，碳酸钙存在于大理石、石灰岩、珊瑚礁以及贝壳等多种形式中。由于碳酸钙的多样用途和重要性，深入了解其性质和用途对各行各业都具有重要意义。

简介：什么是碳酸钙？

碳酸钙是一种化合物，化学式为 CaCO3。它是岩石中常见的物质，如矿物方解石和文石，最显着的是白垩和石灰石、蛋壳、腹足类贝壳、贝类骨骼和珍珠。含有大量碳酸钙或类似碳酸钙的材料被描述为钙质。碳酸钙是农业石灰中的活性成分，当硬水中的钙离子与碳酸根离子反应形成水垢时产生碳酸钙。它作为钙补充剂或抗酸剂具有医疗用途，但过量食用可能是危险的，并导致高钙血症和消化问题。

1. 碳酸钙的结构式

1.1 结构式解析

碳酸钙的化学式为CaCO3。它的分子式代表一个钙原子、一个碳原子和三个氧原子。摩尔质量的碳酸钙（CaCO3）约为 100.09 克/摩尔，即碳酸钙分子量为100.09。碳酸钙形成特定的晶体结构，广泛存在于岩石、贝壳和珍珠中，并在农业、建筑和制药等领域有重要应用。作为一种离子化合物，碳酸钙的阳离子为Ca2+，阴离子为CO32-，其晶体结构呈三角晶格。

在正常条件下，CaCO3 的热力学稳定形式是六方 β-CaCO3（方解石矿物）。可以制备其他形式，密度更大（2.83 g/cm3）的正交 λ-CaCO3（文石矿物）和六方 μ-CaCO3，以方解石矿物的形式出现。霰石形式可通过在 85 °C 以上的温度下沉淀来制备；球霰石形式可通过在 60 ℃下沉淀来制备。方解石中钙原子与六个氧原子配位；霰石中钙原子与九个氧原子配位。球霰石的结构尚不完全清楚。碳酸镁 (MgCO3) 具有方解石结构，而碳酸锶 (SrCO3) 和碳酸钡 (BaCO3) 采用霰石结构，这反映了它们较大的离子半径。

1.2 碳酸钙路易斯结构

分子的路易斯结构是对其分子结构的图示，展示了原子之间的结合方式和排列顺序。对于碳酸钙（CaCO3），其路易斯结构可以如下描述：

（1）识别原子及其价电子数

钙（Ca）有2个价电子。

碳（C）有4个价电子。

氧（O）有6个价电子。

（2）确定总价电子数

2 × 1 (ca) + 1 × 4(c) + 3 × 6 (30) = 2 + 4 + 18 = 24 个电子

（3）排列原子

通常将电负性最低的原子作为中心原子。在碳酸钙中，中心原子是碳（C）。使用单键连接原子，每个键代表2个电子。将剩余的电子分布在原子周围，以满足八电子规则（氢除外，其遵循二电子规则）。

2. 哪些东西是由碳酸钙制成的？

碳酸钙具有广泛的应用领域。自古以来，石灰石被烧成生石灰（CaO），经过熟化形成熟石灰（Ca(OH)2），并与沙子混合制成砂浆。石灰石是波特兰水泥的重要组成部分，常用作冶金工艺中的助熔剂，例如铁矿石的冶炼过程中。碎石灰石被广泛应用于护岸石、混凝土和沥青混合料的骨料，以及作为农业石灰和药物的惰性成分。作为大理石，碳酸钙用于雕塑和雕刻，是一种流行的饰面石材，并广泛应用于抛光板的制造。

从天然来源获得的碳酸钙可用作各种产品的填料，例如纸张、陶瓷、玻璃、塑料和油漆。合成碳酸钙称为“沉淀”碳酸钙，用于需要高纯度的产品，例如药物（抗酸药和膳食钙补充剂）、食品（发酵粉）和实验室用途。

3. 哪些食物含有碳酸钙？

碳酸钙是一种用途广泛的成分，具有稳定、抗结块和增稠的特性。碳酸钙可作为添加剂存在于食物中，最常见的食物包括：

蛋糕、糕点和糖果。

锭剂、口香糖和软糖。

植物奶油。

酱汁。

肉制品。

冰淇淋。

酒、麦片和能量零食。

糖果。

水果和谷类饮料。