Skały i minerały

Skorupa ziemska- zewnętrzna, skalna warstwa ziemi, tworzą ją minerały i skały.

Minerały-to pierwiastki chemiczne w stanie wolnym i związki chemiczne pozostałe w przyrodzie bez udziału człowieka.

Skały - powstają w wyniku procesów geologicznych i są skupiskami minerałów.

Surowce skalne- to skały i minerały wykorzystywane przez człowieka dzieli się je na:

• budowlane
• chemiczne
• energetyczne
• metalurgiczne
• zdobnicze

SKAŁY WAPIENNE WSZYSTKIE ZAWIERAJĄ WAPŃ [Ca]

1.  symbol: Ca
2. numer grupy: 2
3. numer okresu: 4
4. liczba atomowa 20 (Z)
5. liczba masowa 40 (A)
6. liczba elektronów walencyjnych: 2 (numer grupy informuje)
7. liczba powłok elektronowych: 4 (numer okresu informuje)
8. liczba protonów w jądrze: 20 (informuje l.atomowa)
9. liczba elektronów na powłokach: 20
10. masa atomowa: 40u 

Podstawowym minerałem, który buduje skały wapienne, jest węglan wapnia (CaCO3), nazywany kalcytem.

Skały wapienne w Polsce:

• wyżyna Lubelska
• Pieniny
• Góry Świętokrzyskie
• Tatry    

Rodzaje skał wapiennych:

• wapień (zawiera głównie kalcyt [CaCO3]), jest skałą osadową, o barwie białej, beżowej, biało-szarej, inne barwy są zależne od domieszek związków chemicznych, mogą być czerwone, zielonkawe lub brunatne; powstają podczas strącania kalcytu, czyli  CaCO3 z wody i osadzania się go na dnie; stosowany jest w budownictwie jako kamień budowlany, służą do wyrobu cementu, wapna palonego (CaO), karbidu (CaC2), produkcji szkła, jako nawóz, topik w zakładach metalurgicznych (obniża temp. topnienia), w przemyśle papierniczym;
• kreda-występuje na wyżynie Lubelskiej; jest najczęstszą formą kalcytu(węglanu wapnia), jest skałą osadową pochodzenia organicznego, może być biała, szara; zawiera od 70%-99% CaCO3 (węglan wapnia); używana w przemyśle ceramicznym, farmaceutycznym, papierniczym, chemicznym, farbiarstwie do bielenia materiału, jako kreda do pisania;
•  marmur- kolejny rodzaj skały wapiennej, skała twarda, krystaliczna, przekształcona z wapieni przez ciśnienie i wysoką temp. w procesach górotwórczych, służy jako materiał budowlany, rzeźbiarski, daje się polerować;

Wszystkie skały wapienne nie rozpuszczają się w wodzie, są nieodporne na kwaśne deszcze, rozpuszczają się w wodze zawierającej dwutlenek węgla (CO2), czyli w wodzie deszczowej.

CaCO3 + CO2 + H2O ---> Ca(HCO3)2 

reakcja jest odwracalna:
Ca(HCO3)2  ----> CaCO3 + 2CO2 + H2O

  NA TEJ REAKCJI OPIERAJĄ SIĘ ZJAWISKA KRASOWE!

 DOŚWIADCZENIE 1
Wykrywanie skał wapiennych, czyli węglanu wapnia

Obserwacje: W probówkach, które zawierają marmur, wapień, kredę oraz skorupki jaj wydziela się gaz, w probówce z gipsem nie dzieje się nic.

Wniosek: W probówkach tych CaCO3  roztwarza się, wydzielający się gaz powoduje zmętnienie wody wapiennej Ca(OH)2, gazem tym jest CO2 (dwutlenek węgla).

Równanie rekacji:

Kwas solny jako najmocniejszy wyparł kwas węglowy z jego soli. Kwas węglowy jest nietrwały, rostwarza się na wodę i dwutlenek węgla.

Węglan wapnia można wykryć również za pomocą kwasu octowego.

Roztwarzanie to reakcja ciała stałego z cieczą.


DOŚWIADCZENIE 2

Obserwacje: Po pewnym czasie skorupka pokrywa się pęcherzykami gazu i roztwarza się.

Wniosek: Kwas octowy jako mocniejszy wyparł kwas z jego soli.

Równanie reakcji: