Dioxid de carbon

Monoxidul de carbon, a cărei moleculă constă dintr-un atom C și doi atomi de O (adică, gradul de oxidare a carbonului în el este egal cu +4), se numește dioxid de carbon (alte denumiri: dioxid de carbon, anhidridă carbonică, dioxid de carbon). Această substanță este descrisă în mod obișnuit de formula moleculară a CO2. Masa sa molară este de 44,01 g / mol. În aparență, în condiții normale, anhidrida carbonică este un gaz incolor. La concentrații scăzute, nu miroase, la concentrații mai mari atinge un miros ascuțit, acid.

Pentru această substanță chimică sunt posibile trei stări agregate, caracterizate prin valori de densitate diferite:

• solid (gheață uscată) - la o presiune de 1 atm. și o temperatură de -78,5 ° C - 1562 kg / mup3;
• lichid (dioxid de carbon) - la o presiune de 56 atm. și temperatura +20 ° C - 770 kg / msup3-;
• gazos la o presiune de 1 atm. și temperatura 0 ° С - 1977 kg / msup3-.

Punctul de topire al dioxidului de carbon este -78 ° C, punctul de fierbere este -57 ° C. Substanța se dizolvă în apă: la 25 ° C și la o presiune de 100 kPa, solubilitatea acesteia este de 1,45 g / l.

Dioxidul de carbon este un compus chimic natural în care o moleculă de atomi de oxigen cu un atom de carbon este legată printr-o legătură covalentă. Molecula de dioxid de carbon este liniară și centrosymmetrică. Ambele legături între carbon și doi atomi de oxigen sunt echivalente (de fapt, ele sunt duble). Molecula este simetrică în jurul centrului său, deci nu are moment dipol electric.

Dioxidul de carbon a fost unul dintre primii compuși chimici gazoși care au încetat să mai fie identificați cu aerul. În secolul al XVII-lea, chimistul flamand Jan Baptist van Helmont a observat că atunci când a ars cărbune într-un vas închis, masa cenușii rezultată este mult mai mică decât media cărbune. Proprietățile dioxidului de carbon au fost studiate mai detaliat în 1750 de medicul scoțian Joseph Black.

Dioxidul de carbon la presiunea și temperatura standard se află în atmosfera Pământului într-o cantitate de circa 0,04% volumetrică. În ciclul de carbon, cunoscut sub numele de fotosinteză, dioxidul de carbon este absorbit de plante, alge, cianobacterii. Ca rezultat, se formează apă și carbohidrați, dar acest proces are loc numai sub influența luminii. Dioxidul de bioxid este de asemenea format prin arderea cărbunelui sau a hidrocarburilor, fermentarea lichidelor și expirarea aerului de către oameni și animale. În plus, este aruncat din vulcani, izvoare termale, gheizere.

În Atmosfera Pământului dioxidul de carbon joacă un rol important (absoarbe și emite radiații în domeniul termic cu infraroșu). De asemenea, acest compus chimic este una dintre principalele surse de scăderea pH-ului oceanului: dizolvare în apă, se formează un acid carbonic slab: CO2 + H2O harr-H2CO3, incapabil să disocieze complet în ioni.

Dioxidul de carbon nu susține arderea și respirația. Grinzile aprinse în atmosferă se sting. Animalele și persoanele care suferă o concentrație ridicată de CO2. La o concentrație de 3% în aer, respirația se accelerează, la 10% există o pierdere de conștiență și o moarte rapidă, iar un conținut de 20% provoacă o paralizie instantanee.

Dioxidul de carbon este o anhidridă a acidului carbonic, deci se caracterizează prin proprietățile unui oxid acid. În condiții de laborator, se obține prin interacțiunea cretei cu acidul clorhidric în Aparatul lui Kipp: CaCO3 + 2HCI - CaCI2 + CO2 + H2O. In industrie, este produs prin descompunerea termică a calcar sau cretă (mai puțin magnezită sau dolomită): CaCO3 → CaO + CO2. Producția de dioxid de carbon este un produs secundar al separării la temperatură joasă a aerului în azot și oxigen. În epoca noastră, sunt produse generatoare speciale pentru a obține dioxidul de carbon din aer. Astfel de generatoare sunt folosite pentru a furniza CO2 pentru sere, pentru a crea un mediu favorabil pentru plante.

Dioxidul de carbon are o aplicație largă în industria chimică. Se utilizează pentru a produce sifon, pentru sinteza acizilor organici, pentru producerea de băuturi nealcoolice. Gheață uscată Folosit ca agent frigorific, de exemplu, în industria vinicolă. Atmosfera de dioxid de carbon este creată pentru a preveni putrezirea produselor alimentare, aceleași struguri după recoltare și înainte de producerea vinului.

Producția de dioxid de carbon sau dioxid de carbon lichefiat se efectuează pentru a le umple extinctoare cu dioxid de carbon, care sunt folosite pentru a stinge incendiile. Cu toate acestea, ele nu pot stinge o persoană, deoarece o parte semnificativă a jetului de CO2 lichid se evaporă, în timp ce temperatura scade brusc (ceea ce poate provoca degerături) și CO2 se transformă în gheață uscată. Dioxidul de bioxid de carbon este de obicei stins de lichide inflamabile și cabluri electrice. Mecanismul este de a opri accesul oxigenului din aer la sursa de aprindere.