Химический состав и свойства мрамора
Мрамор – так называемый белый камень – представитель горных пород метаморфического типа. Давно используется в строительстве и архитектуре. Известен во всех точках земного шара и является предметом восхищения, а также роскоши.
Химический состав
Физические свойства
Ценность мрамора заключается в хорошей поддаваемости обработке и высоких прочностных показателях. По своим характеристикам он похож на гранит (смотрите состав гранита).
Цветовая палитра мрамора
Варианты цветов мрамора:
Кроме благотворного влияния на прочностные характеристики и визуальные показатели зданий, а также изделий из мрамора, камень вызывает восхищение у медиков. Было замечено благотворное влияние ископаемого на организм человека:
Добыча мрамора началась очень давно. Уже с тех глубоких времен материал наделяли еще и магическими свойствами.
Преимущество магических атрибутов из этой горной породы заключалось в том, что они быстро подстраивались под энергетику владельца и начинали благотворительно на него влиять:
Формула мрамора в химии проста, но в нем кроется большая как физическая, так и магическая сила. Это позволяет использовать камень в строительстве, отделочных работах, медицине, архитектуре, изготовлении изделий и магических атрибутов.
Химическая формула мрамора
Определение и химическая формула мрамора
В обычных условиях он представляет собой белый порошок (рис. 1) разлагающийся при прокаливании и плавящийся без разложения под избыточным давлением углекислого газа. Практически не растворяется в воде, не реагирует со щелочами. Разлагается кислотами, хлоридом аммония в растворе. Переводится в раствор избытком углекислого газа, образуя гидрокарбонат кальция.
Рис. 1. Карбонат кальция (основа мрамора). Внешний вид.
Химическая формула мрамора соответствует формуле карбоната кальция – CaCO3. Она показывает, что в составе молекулы этого сложного вещества находится один атома кальция (Ar = 40 а.е.м.), один атом углерода (Ar = 12 а.е.м.) и три атома кислорода (Ar = 16 а.е.м.). По химической формуле можно вычислить молекулярную массу карбоната кальция:
Mr(CaCO3) = 40 + 12 + 3×16 = 52 +48 = 100.
Примеры решения задач
Процентное содержание элементов разделим на соответствующие относительные атомные массы. Таким образом мы найдем соотношения между числом атомов в молекуле соединения:
Na:P:O = 42,07/39 : 18,91/31 : 39,02/16;
Na:P:O = 1,829 : 0,61 : 2,43.
Наименьшее число примем за единицу (т.е. все числа разделим на наименьшее число 0,61):
1,829/0,61 : 0,61/0,61 : 2,43/0,61;
Следовательно, простейшая формула соединения натрия, фосфора и кислорода имеет вид Na3PO4. Это фосфат натрия.
| Задание | Молярная масса соединения азота с водородом равна 32 г/моль. Определите молекулярную формулу вещества, массовая доля азота в котором составляет 85,7%. |
| Решение | Массовая доля элемента Х в молекуле состава НХ рассчитывается по следующей формуле: |
ω (Х) = n × Ar (X) / M (HX) × 100%.
Вычислим массовую долю водорода в соединении:
ω (H) = 100% — ω(N) = 100% — 85,7% = 14,3%.
Обозначим количество моль элементов, входящих в состав соединения за «х» (азот), «у» (водород). Тогда, мольное отношение будет выглядеть следующим образом (значения относительных атомных масс, взятых из Периодической таблицы Д.И. Менделеева, округлим до целых чисел):
Значит простейшая формула соединения азота с водородом будет иметь вид NH2 и молярную массу 16 г/моль [M(NH2) = Ar(N) + 2×Ar(H) = 14+ 2×1 = 14 + 2 = 16 г/моль].
Чтобы найти истинную формулу органического соединения найдем отношение полученных молярных масс:
Значит индексы атомов азота и водорода должны быть в 2 раза выше, т.е. формула вещества будет иметь вид N2H4. Это гидразин.
Химическая формула мрамора
Мрамор – так называемый белый камень – представитель горных пород метаморфического типа. Давно используется в строительстве и архитектуре. Известен во всех точках земного шара и является предметом восхищения, а также роскоши.
Мрамор — кальцит или доломит (появляется в результате перекристаллизации доломита). Также не исключено образование ископаемого из этих 2-х пород.
В обычных условиях он представляет собой белый порошок разлагающийся при прокаливании и плавящийся без разложения под избыточным давлением углекислого газа.
Практически не растворяется в воде, не реагирует со щелочами. Разлагается кислотами, хлоридом аммония в растворе. Переводится в раствор избытком углекислого газа, образуя гидрокарбонат кальция.
Химическая формула мрамора
Химическая формула карбоната кальция – CaCO3. Она показывает, что в составе молекулы этого сложного вещества находится один атома кальция (Ar = 40 а.е.м.), один атом углерода (Ar = 12 а.е.м.)и три атома кислорода (Ar = 16 а.е.м.).
По химической формуле можно вычислить молекулярную массу карбоната кальция:
Mr(CaCO3) = 40 + 12 + 3×16 = 52 +48 =100
Физические свойства
Химические, физические свойства мрамора и его потребительские характеристики
Ценность мрамора заключается в хорошей поддаваемости обработке и высоких прочностных показателях. По своим характеристикам он похож на гранит (смотрите состав гранита).
Список свойств:
Структурная (графическая) формула мрамора
Более наглядной является структурная (графическая) формула карбоната кальция. Она показывает то, как связаны атомы между собой внутри молекулы.
Структурная формула карбоната кальция имеет вид:
Карбонат кальция представляет собой среднюю соль угольной кислоты, которая способна диссоциировать на ионы в водном растворе согласно следующему уравнению:
В этой связи для карбоната кальция также можно указать и ионную формулу:
Мрамор
Мрамор является одним из видов горной породы, возникшей в результате процесса преобразования кристаллов доломита и известняка. В его состав входит множество органических веществ. Данный минерал, образовавшийся в недрах земли, легко полируется и режется специальными инструментами. Такое качество позволило найти применение породе в различных сферах, начиная от изготовления поделок, строительства всевозможных объектов, возведения архитектурных памятников и заканчивая искусством. Существует много разновидностей натурального камня, которые напрямую зависят от цвета и происхождения. Инородные частицы, которые присутствуют в составе мрамора, оказывают непосредственное влияние на его окраску, поэтому материал выглядит по-разному. Наличием самых разных вариантов узоров он обязан своей кристаллической структуре.
Уникальность материала и его возникновение
Данный минерал человек полюбил давно, ведь камень от природы обладает поразительными свойствами. Благодаря этому порода извлекается из недр земли на протяжении многих веков. Смотреть на мрамор — одно удовольствие. Под солнечными лучами он выглядит живым, а под дождевыми каплями блестит, словно человеческая кожа. Скульпторы охотно работают с этой породой, поскольку она безропотно покоряется им. Произведения мастеров украшают внутреннее убранство домов, улицы и площади. Мрамор, описание которого можно найти еще в древних манускриптах, является поистине уникальным природным материалом.
Образуется материал из известняка или доломита, минералов из класса карбонатов. Компоненты известняка, находящегося под толстым слоем различных горных пород, в результате огромного давления превращаются в минерал. Химическая формула мрамора такая же, как и у известняка, который послужил основой для него (СаСО3). Минерал, образовавшийся в результате преобразования доломитов, имеет уже иной химический состав — CaMg(CO3)2.
Структура известняка включает в себя остатки живых организмов, существовавших на планете много лет назад. Доломиты образуются под воздействием соленых морских вод и грунтовых запасов жидкости, в которые попадает калий. Текстура мрамора наследуется данной породой от известняков и доломитов, которые зачастую отличаются неравномерным строением в виде полосок. Именно поэтому в процессе того, как образуется камень, он приобретает довольно расплывчатый рисунок с округлыми или вытянутыми пятнами. Происхождение мрамора в основном и предопределило его дальнейшую судьбу.
Окраска мрамора
Минерал отличается широкой палитрой оттенков. Он бывает совершенно разных цветов, основными из которых являются:
Независимо от того, какой тон имеет минерал, он находит применение в самых различных сферах.
Виды камня
Камень мрамор отличается не только по цвету, но и по месту его добычи. Наиболее популярными и красивыми разновидностями камня являются:
Виды мрамора различаются в зависимости от места его нахождения. Большинство из них имеют пеструю окраску.
Добыча минерала
На нашей планете есть достаточно месторождений, богатых залежами горной породы. Наиболее известным и значимым из них считается природное скопление минеральных веществ, расположенное неподалеку от итальянского города Каррары в Тоскане. Данное месторождение мрамора славится наличием камней белого цвета. В Греции есть залежи Паросского камня, структура которого отличается наличием желтого оттенка. Минерал добывают также во Франции и Норвегии, на Кубе. В США мраморное месторождение находится в Аппалачах, в Южной Африке — в Натале.
На территории России тоже есть скопления горной породы, но в незначительных количествах. Речь идет о залежах, находящихся в недрах Восточного Урала, на юге Якутии, в Крыму, Иркутском крае и на территории Кольского полуострова.
Месторождениями мрамора могут похвастаться такие страны:
Вместе с тем наибольшее количество сияющего камня (так иногда называют мрамор, учитывая его характеристики и внешний вид) извлекается из недр Турции.
Лечебные свойства
Химический состав мрамора позволяет использовать этот величественный и благородный камень для воздействия на главные органы, от которых зависит нормальная жизнедеятельность человека. Минерал обладает способностью оказывать благотворное влияние на дыхательную и сердечно-сосудистую системы, работу желудочно-кишечного тракта. Для нормализации дыхания одевают на шею бусы или кулон, изготовленные из ценной породы.
Использование материала в стабилизации психоневрологического состояния человека делает его составной частью лечения полезными свойствами камней (литотерапии). В данном случае свойства мрамора позволяют избавиться от бессонницы, нервозности, ночных кошмарных видений, всевозможных стрессов. В случае если у человека наблюдается повышенная возбудимость нервной системы, ему показано ношение браслетов или колец. Можно использовать одновременно и тот, и другой вид изделий.
Магические свойства
Талисманы и различные украшения из мрамора обладают несомненными целебными свойствами, о которых было известно еще в древние времена. Способность минерала предотвращать возникновение различных заболеваний, облегчать состояние пациентов широко использовалась в медицине. В то же время не следует забывать и про еще одно применение мрамора — из него изготавливают инструменты для массажных процедур. Гладкие каменные шарики, в основе которых лежит синий мрамор и породы других цветов, предназначены для воздействия на кожу и мышцы тех людей, которые страдают от повреждений корешков спинного мозга (радикулита) и болей в суставах.
Жители Древней Греции называли мрамор не иначе как настоящим камнем любви и бережно заботились о нем. Эллины ассоциировали минерал с Афродитой (в греческой мифологии — богиня красоты и любви) и относились к нему с большим уважением. Многие храмы сооружены древними греками из этого материала.
Жители Эллады свято верили в то, что мраморные обереги способны сохранять любовные чувства в супружестве, противостоять ревности, помогать в рождении потомков, поэтому носили их с собой и держали в домах.
Ценная порода, обладающая особой торжественной красотой, была в почете и у жителей Древнего Рима. Там старались возводить из нее дома, поэтому мраморный цвет был характерен для строений того времени. Римляне не только восхищались великолепным внешним видом и надежностью камня, но и надеялись на то, что он убережет их жилища от злых духов и различных напастей.
В Индии материал до сих пор пользуется популярностью у местных жителей. Его можно обнаружить практически в каждом доме, независимо от того, кто в нем проживает — богач или бедняк. Индийцы считают, что волшебный минерал помогает людям наладить общения с добрыми духами. По их мнению, он обязан присутствовать в домах тех людей, которые в силу своих обязанностей много времени проводят в обществе. Они имеют в виду сотрудников правоохранительных органов, военнослужащих, таможенников, медиков, учителей, продавцов и менеджеров. Спасительный камень, полагают жители экзотической азиатской страны, способен уберечь таких людей от различных опасностей и негативных воздействий извне. Он окажет им помощь в стабилизации личной жизни, поисках любви и гармонии.
Применение минерала
Цвет мрамора и характеристики, которые ему присущи, позволяют использовать данный материал в самых различных сферах. Пластичность породы, свойство легко поддаваться обработке делают ее пригодной для изготовления декоративных элементов зданий, памятников архитектуры, надгробий на кладбищах. Камень широко применяется в процессе как внешней, так и внутренней отделки строений, в частности, при производстве ступеней лестниц и перил, подоконников, раковин в ванных комнатах, каминов. Мраморная плитка служит основой для бордюров и дорожек.
Изделия из мрамора не только хорошо смотрятся, они еще являются безопасными в экологическом плане, отличаются устойчивостью к частым перепадам температур, долговечностью и надежностью. В случае если за ними ухаживать надлежащим образом, вещи будут радовать своих владельцев на протяжении долгих лет, сохраняя при этом свои качественные характеристики. Довольно распространены различные украшения из чудесного минерала в виде браслетов, колец, бус, кулонов, подвесок и серег.
Рекомендации по уходу за камнем
Поддерживать мраморные изделия в чистоте и порядке достаточно просто. Для этого необходимо иметь под рукой мягкую ткань и кусочек замши. Ткань следует смочить в теплой воде, немного отжать и протереть поверхность из камня. Небольшой отрез замши понадобится для полировки.
Натуральный камень рекомендуется раз в полгода очищать при помощи специальных моющих средств. Можно использовать средство для мытья посуды, предварительно слегка разбавив его водой. После очистки желательно периодически наносить на поверхность изделия полироль. Такое защитное покрытие, обладающее пылеотталкивающим свойством, позволит сохранять привлекательный вид камня.
В случае появления на нем жирных пятен следует аккуратно воздействовать на них. Иногда на изделиях образуются следы плесени. Речь идет о тех камнях, которые длительное время находятся на открытом воздухе. От грибковых микроорганизмов избавляются с помощью неконцентрированного хлорного раствора. Состав мрамора не позволяет использовать при уходе за ним вещества, содержащие абразивные компоненты и различные кислоты. Не допускается очищать мраморный камень щетками из металла или пластмасс, пылесосом.
Регулярное соблюдение этих несложных правил приведет к тому, что изделия из прекрасного натурального материала сохранят свои свойства и будут радовать глаз в течение длительного времени.
Формула мрамора
Определение и формула мрамора
В обычных условиях он представляет собой белый порошок (рис. 1) разлагающийся при прокаливании и плавящийся без разложения под избыточным давлением углекислого газа. Практически не растворяется в воде, не реагирует со щелочами. Разлагается кислотами, хлоридом аммония в растворе. Переводится в раствор избытком углекислого газа, образуя гидрокарбонат кальция.
Рис.1. Карбонат кальция (основа мрамора). Внешний вид.
Химическая формула мрамора
Химическая формула карбоната кальция – CaCO3. Она показывает, что в составе молекулы этого сложного вещества находится один атома кальция (Ar = 40 а.е.м.), один атом углерода (Ar = 12 а.е.м.)и три атома кислорода (Ar = 16 а.е.м.). По химической формуле можно вычислить молекулярную массу карбоната кальция:
Mr(CaCO3) = 40 + 12 + 3×16 = 52 +48 =100
Структурная (графическая) формула мрамора
Более наглядной является структурная (графическая) формула карбоната кальция. Она показывает то, как связаны атомы между собой внутри молекулы. Структурная формула карбоната кальция имеет вид:
Карбонат кальция представляет собой среднюю соль угольной кислоты, которая способна диссоциировать на ионы в водном растворе согласно следующему уравнению:
В этой связи для карбоната кальция также можно указать и ионную формулу:
Примеры решения задач
| Задание | Образец соединения фосфора и брома массой 81,3 г содержит 0,3 моль фосфора. Найдите эмпирическую формулу соединения. |
| Решение | Рассчитаем массу фосфора в соединении (относительная атомная масса равна 31 а.е.м. и численно совпадает со значениями молекулярной и молярной масс): |
Определим массу брома в составе соединения:
m(Br) = 81,3 – 9,3 = 72 г
Обозначим количество моль элементов, входящих в состав соединения за «х» (фосфор) и «у» (бром). Тогда, мольное отношение будет выглядеть следующим образом (значения относительных атомных масс, взятых из Периодической таблицы Д.И. Менделеева, округлим до целых чисел):
x:y = m(P)/Ar(P) : m(Br)/Ar(Br);
Значит формула соединения фосфора и брома будет иметь вид PBr3.
| Задание | При нагревании некоторого вещества массой 1,225 г образовалось 0,745 г хлорида калия и выделился кислород объемом 0,336 л (н.у.). Найдите формулу соединения. |
| Решение | По массам хлорида калия и молекулярного кислорода находим количество вещества хлора, калия и кислорода. Однако, для начала рассчитаем молярные массы этих веществ. Как известно, молярная масса молекулы равна сумме относительных атомных масс атомов, входящих в состав молекулы (M = Mr): |
M(KCl) = Ar(K) + Ar(Cl) = 39+ 35,5 = 74,5 г/моль;
M(O2) = 2×Ar(O) = 2×16= 32 г/моль
значит, n(K) = n(Cl) и их массы также равны.
n (K) = n(Cl) = m(KCl) / M(KCl);
n (K) = n(Cl) = 0,74,5 / 74,5 = 0,01 моль
n (O) = 0,336 / 22,4 × 2 = 0,03 моль
Обозначим количество моль элементов, входящих в состав соединения за «х» (калий), «у» (хлор) и «z» (кислород). Тогда, мольное отношение будет выглядеть следующим образом:
x:y:z= 0,01 : 0,01 : 0,03 = 1 : 1 : 3
Следовательно, простейшая формула соединения калия, хлора и кислорода имеет вид KClO3. Это бертолетова соль.