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炭酸岩が酸に反応するのはなぜですか?

主に方解石(炭酸カルシウム)やドロマイト(炭酸カルシウム)などの炭酸塩鉱物で構成される炭酸岩石は、次の化学プロセスにより酸と容易に反応します。

1。酸塩基反応:

炭酸塩鉱物は本質的に基本的なものです。つまり、過剰な水酸化物イオン(OH-)があります。豊富な水素イオン(H+)を含む酸が炭酸塩鉱物と接触すると、酸塩基反応が起こります。酸からの水素イオンは、炭酸塩ミネラルからの水酸化物イオンと結合し、水分子(H2O)を形成します。この反応は次のように表現できます。

2 H +(酸から) + CO3 2-(炭酸塩ミネラルから)→H2O + CO2

2。炭酸酸の形成:

水素イオンと炭酸イオン間の反応は、炭酸酸(H2CO3)を生成します。炭酸は、水素イオンと重炭酸イオン(HCO3-)にさらに解離できる弱酸です。

H2O + CO2→H2CO3

H2CO3→H + + HCO3-

3。炭酸塩鉱物の溶解:

上記の反応で生成された水素イオンは、炭酸塩鉱物と反応し、それらの溶解につながる可能性があります。たとえば、方解石は次の反応に従って溶解します。

CACO3(方解石) + 2H +→CA2 + + H2O + CO2

同様に、ドロマイトは酸の存在下で溶解します。

CAMG(CO3)2(ドロマイト) + 4H +→Ca2 + + Mg2 + + 2H2O + 2CO2

溶解したカルシウム、マグネシウム、および重炭酸塩イオンは、酸性水によって運ばれます。

全体として、炭酸塩岩と酸の間の反応は、水、二酸化炭素ガス(CO2)、および炭酸塩鉱物の溶解の形成をもたらします。この溶解プロセスは、炭酸塩の岩が豊富な地域に洞窟、陥没穴、およびその他のカルスト地形の形成につながる可能性があります。

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