Вапненац је уобичајени украсни грађевински материјал.
Вапненац је седиментна стена састављена од минерала који се зове калцит, а који има хемијску формулу ЦаЦО3. Заједно са доломитима, сродном класом седиментних стијена, кречњак чини око 10 до 15 процената свих седиментних стена на нашој планети. Неки кречњак је производ материјала који су направили живи организми; остале кречњачке формације имају неорганско порекло.
Калцијум
Први елемент који се налази у кречњаку је калцијум; симбол за калцијум је Ца. Калцијум има атомски број 20, што значи да има 20 протона у свом језгру. Чисти елемент има 20 електрона. Као и други метали из исте групе, земноалкалијски метали, калцијум се лако јонизује, па се у природи налази као део других једињења (попут калцијумовог карбоната). Калцијум карбонат је јонско једињење, што значи да је калцијум изгубио два електрона да би постао позитивно наелектрисан јон, док је карбонатна група стекла два електрона да постане негативно наелектрисан јон. Привлачење између позитивних и негативних набоја држи два јона заједно да формирају кристалну структуру.
Карбонатни јони
Карбонатни јон, ЦО3 -2, састоји се од централног атома угљеника окруженог са три атома кисеоника у троугластој формацији. Угао везе између све три везе између угљеника и кисеоника је отприлике 120 степени. Негативни набој се дели на сва три атома кисеоника, а не на било којем од њих два. Сходно томе, везе између атома угљеника и сваког од атома кисеоника су дуже од нормалне двоструке везе угљеник-кисеоник, али краће од нормалне једноструке везе угљеник-кисеоник - оне су хибрид ове две.
Хемијске реакције
Карбонатни јон може прихватити водоник ион да постане бикарбонат, ХЦО3 са набојем -1. Бикарбонатни јон може заузврат прихватити још један водоников јон да постане угљен киселина, Х2ЦО3. Кад је у води, угљенска киселина је у равнотежи са угљен-диоксидом у ваздуху, тако да ако постоји вишак угљеничне киселине, она ће се брзо разградити до угљен-диоксида - реакције која се догађа када отворите боцу соде. У кречњаку, међутим, привлачност између јона калцијума и карбоната је довољно јака да се калцијум карбонат не раствара у неутралним растворима. Лако се раствара у киселим растворима. Додавање хлороводоничне киселине у кречњак, на пример, брзо ће довести до пуцања.
Порекло и судбина
Калцијум карбонат у кречњаку често стварају организми попут корала, који од овог материјала праве тврде шкољке. Креда је још један облик кречњака који има слично порекло. Вапненац се такође може развити из капања воде у пећинама; вода носи растворени калцијум карбонат, који се таложи да би створио неку врсту кречњака зване травертин. Ако је дубоко закопан и подвргнут високој топлоти и притиску, кречњак може постати врста метаморфне стијене зване мермер.
