¿Qué es la calcita? Datos, propiedades y usos
¿Qué es la Calcita?
La calcita es un mineral de carbonato cristalino estable. El término calcita proviene de la palabra alemana calcit, que proviene de la palabra latina calx, que significa cal o tiza. El calcito alemán fue acuñado por un mineralogista austriaco llamado Wilhelm Karl von Hardinger en el siglo XIX. La calcita es un mineral cristalino con la fórmula química CaCO3. La fórmula indica que una sola unidad de calcita contiene un átomo de calcio (Ca), un átomo de carbono (C) y tres átomos de oxígeno (O). Se sabe que la calcita es un mineral polimorfo. Si bien mantiene la misma fórmula química, su estructura molecular puede organizarse en diferentes estructuras cristalinas.
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Ocurrencia de calcita
La calcita es abundante en la Tierra. Se encuentra principalmente en rocas sedimentarias y también está presente en algunas rocas metamórficas. Muy poca calcita de la Tierra está presente en las rocas ígneas. Un gran porcentaje de la calcita de la Tierra está presente en la roca sedimentaria, la piedra caliza. La calcita es también uno de los principales constituyentes de los sedimentos y arenas marinos, mármoles, algunas vetas minerales, espeleotemas de cuevas y estalagmitas.
Propiedades de la calcita
La calcita es un cristal incoloro o blanco que es translúcido, transparente u opaco cuando está puro. Sin embargo, puede aparecer en muchos colores dependiendo de las impurezas que puedan estar mezcladas con él. Las propiedades de la calcita se resumen en la siguiente tabla:
| Nombre de la propiedad | Valor de calcita |
|---|---|
| Color | Mayormente blanco o incoloro cuando es puro. |
| Escote | Perfecto; tres ángulos con 74° 55′ |
| Hábito de cristal | Granular, estalactita, cristalina, romboédrica, masiva o concrecionaria. |
| Escala de dureza de Mohs | 3 |
| Lustre | Vítreo; nacarado en superficies con escote. |
| Racha | Blanco |
| Óptica | Transparente, opaco y, a veces, fluorescente. También demuestra birrefringencia , donde los haces de luz se refractan doblemente en dos haces. Los objetos vistos a través de cristales de calcita transparentes aparecen duplicados. |
| Gravedad específica | 2.71 |
| Solubilidad | Soluble en ácidos débiles o diluidos. |
La siguiente ecuación química representa la calcita como un sólido que reacciona con una solución acuosa diluida de ácido clorhídrico:
CaCO3 + 2H+ → Ca2+ + H2O + CO2
La ecuación expresa que una sola molécula de calcita (CaCO3) reacciona con dos iones de hidrógeno positivos (H) (cationes) provenientes de moléculas de ácido clorhídrico (HCl). Esta reacción produce un catión de calcio (Ca), una molécula de agua (H2O) y una molécula de gas de dióxido de carbono (CO2).
Usos de calcita
Tan abundante como la calcita es en la Tierra, también hay muchos usos para ella. Por ejemplo, su reacción a los ácidos diluidos lo convierte en un buen neutralizador de ácidos. Otros usos de la calcita son los siguientes:
- Material de construcción para artículos como jarrones, jarras o mesas.
- Los vikingos usaban calcita como un cristal transparente llamado espato de Islandia para ubicar el sol durante los días nublados o nublados. Esto dio a los cristales el nombre de “piedras solares” y permitió la navegación en mar abierto, algo poco común en los tiempos históricos anteriores a las brújulas.
- En la ciencia de la espectrometría de masas, la Agencia Internacional de Energía Atómica utiliza una muestra de calcita como estándar isotópico para la relación entre oxígeno-16 (16O) y oxígeno-18 (18O).
- En microbiología, la calcita se usa para ayudar a estabilizar o remediar el suelo, por ejemplo, reduciendo la acidez.
- La calcita también es un ingrediente en la fabricación de cemento Portland.
Estructura de cristal de calcita
Como se mencionó anteriormente, los cristales de calcita son polimorfos y pueden tener diferentes estructuras cristalinas que varían en estabilidad. Sin embargo, el sistema cristalino general es trigonal o romboédrico, que se determinó mediante cristalografía de rayos X. Lo que hace que la calcita sea complicada es que tiene dos celdas unitarias definitorias. Morfológicamente, las celdas unitarias de la calcita se describen como romboédricas, pero su celda unitaria estructural es hexagonal o un prisma rómbico. En calcitas, índices h, k, l , su clivaje para sus unidades morfológicas se describe como perfecto en {1 0 1}, y sus unidades estructurales son perfectas en {1 0 4}.
La calcita exhibe muchos hábitos cristalinos. Los cristales de calcita pueden crecer en más de mil formas cristalinas. Además del plano de división habitual de la calcita de {1 0 1} y {1 0 4}, su hábito cristalino más común se llama caras de formas escalenoédricas que tienen las direcciones hexagonales {2 1 1} para sus celdas unitarias morfológicas, o {2 1 4} para sus celdas unitarias estructurales.
Datos de calcita
Aunque la calcita no es excepcionalmente rara, es bastante distintiva dentro de la cristalografía. Los hechos únicos sobre la calcita incluyen los siguientes:
- La calcita es el componente principal de las conchas de los organismos marinos, como las ostras o los moluscos, así como partes del plancton y las esponjas.
- La birrefringencia o refracción de la calcita en dos imágenes o haces es el fenómeno que hace que los cristales de calcita se conozcan como “piedras solares”. Girar el cristal mientras se busca el sol cambiará el brillo de las dos imágenes refractadas de la luz que pasa a través del cielo nublado o las nubes.
- La calcita a menudo se puede formar a partir de la actividad de los microorganismos, como durante la quimiosíntesis. La medición de las proporciones isotópicas de carbono-13 a carbono-12 puede ayudar a identificar la calcita biogenerada.
Resumen de la lección
La calcita es un mineral de carbonato estable con muchas formas cristalinas. La calcita es uno de los minerales más abundantes en la Tierra, pero es excepcionalmente único debido a sus muchas estructuras. Los muchos hábitos cristalinos de la calcita provienen de sus dos definiciones de celdas unitarias: unidades morfológicas y unidades estructurales. Respectivamente, tienen dimensiones romboédricas y dimensiones hexagonales, pero el sistema cristalino de la calcita es trigonal. Los hábitos cristalinos de la calcita la convierten en polimorfa o polimorfa, y su estructura molecular o polimorfa más estable es CaCO3.
La calcita, cuando es pura, es blanca o incolora. También puede ser transparente, translúcido u opaco. Cuando la luz pasa a través de cristales transparentes o translúcidos de calcita, demuestra birrefringencia. La birrefringencia es el fenómeno óptico en el que la luz se divide en dos haces o imágenes. La birrefringencia de la calcita es legendaria por ser utilizada como “piedra solar” por los vikingos, donde se llama espato de Islandia.
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