ثاني أكسيد الكربون

المنتجات

كربون يتوفر ثنائي أكسيد تجاريًا في أسطوانات الغاز المضغوط المسالة وكثلج جاف ، من بين منتجات أخرى. تختلف المنتجات المختلفة في النقاء. كربون يُدرج ثنائي أكسيد أيضًا في دستور الأدوية. إنه متوفر ، على سبيل المثال ، في محلات البقالة لصنع بريقك الخاص ماء.

الهيكلية

ثاني أكسيد الكربون (CO

2

، O = C = O ، M

r

= 44.01 جم / مول) موجود كغاز عديم اللون وغير قابل للاشتعال وبتركيزات منخفضة غاز عديم الرائحة قابل للذوبان إلى حد ما في ماء. إنه جزيء خطي يتكون من جزيء واحد كربون ذرة مرتبطة تساهميًا لاثنين أكسجين ذرات. تحت الضغط ، يسيل الغاز. يسمى ثاني أكسيد الكربون الصلب بالثلج الجاف. يتسامى عند -78.5 درجة مئوية ، أي أنه يمر مباشرة من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية. ثاني أكسيد الكربون هو غاز طبيعي ينتمي إلى دورة الكربون. منذ بداية الثورة الصناعية ، شركة CO

2

-من التركيز في الغلاف الجوي ارتفع بشكل حاد ، بأكثر من الثلث ، إلى أكثر من 412 جزء في المليون اليوم (المصدر: ناسا).

الخصائص وردود الفعل

يتكون ثاني أكسيد الكربون عندما تتفاعل الأحماض مع الكربونات مثل كربونات الكالسيوم:

  • 2 حمض الهيدروكلوريك (حمض الهيدروكلوريك) + كربونات الكالسيوم

    3

    (كربونات الكالسيوم ، الجير) CO

    2

    (ثاني أكسيد الكربون) + CaCl

    2

    (كلوريد الكالسيوم) + H

    2

    يا (ماء)

حمض الكربونيك مطلوب من قبل النباتات في عملية التمثيل الضوئي لتخليق الكربوهيدرات كركيزة:

  • 6 CO

    2

    (ثاني أكسيد الكربون) + 6 ح

    2

    O (الماء) ج

    6

    H

    12

    O

    6

    (جلوكوز) + O

    2

    (أكسجين)

على العكس من ذلك ، يستهلك البشر الأكسجين المنطلق أثناء العملية لإنتاج الطاقة من الكربوهيدرات:

  • C

    6

    H

    12

    O

    6

    (جلوكوز) + 6 س

    2

    (أكسجين) 6 CO

    2

    (ثاني أكسيد الكربون) + 6 ح

    2

    يا (ماء)

يتم إطلاق ثاني أكسيد الكربون عند حرق المركبات العضوية والحصول على الحرارة والطاقة (مثل الخشب والفحم والغاز والكيروسين ، الغازولينوالديزل والنفط). استخدام الميثان كمثال:

  • CH

    4

    (ميثان) + 2 س

    2

    (أكسجين) CO

    2

    (ثاني أكسيد الكربون) + 2 ح

    2

    يا (ماء)

أثناء التخمير الكحولي (التخمير) يتكون من فطريات الخميرة الإيثانول وثاني أكسيد الكربون. يلعب هذا دورًا مهمًا ، على سبيل المثال ، في إنتاج البيرة أو إنتاج الخبز. يتم تكسير المواد العضوية بواسطة الفطريات وتتاح مرة أخرى لدورة الكربون:

  • C

    6

    H

    12

    O

    6

    (جلوكوز) 2 CO

    2

    (ثاني أكسيد الكربون) + 2 درجة مئوية

    2

    H

    6

    O (إيثانول)

يمكن إطلاق ثاني أكسيد الكربون من الكربونات وكربونات الهيدروجين أثناء التسخين:

  • كربونات الكالسيوم

    3

    (كربونات الكالسيوم) CaO (أكسيد الكالسيوم) + CO

    2

    (نشبع)

يتكون حمض الكربونيك من ثاني أكسيد الكربون (CO

2

) تم حله في ماء. يتكون التوازن التالي:

  • CO

    2

    (ثاني أكسيد الكربون) + H

    2

    O (الماء) ⇌ H

    2

    CO

    3

    (حمض الكربونيك)

يؤدي التفاعل إلى تحمض طفيف للماء بسبب نزع البوتون:

  • H

    2

    CO

    3

    (حمض الكربونيك) ⇌ HCO

    3


    -

    (كربونات الهيدروجين) + H

    +

    ⇌ كو

    3


    2-

    (كربونات) + H

    +

يمكن استخدام هيدروكسيد الكالسيوم لربط ثاني أكسيد الكربون:

  • Ca (OH)

    2

    (هيدروكسيد الكالسيوم) + CO

    2

    (ثاني أكسيد الكربون) كربونات الكالسيوم

    3

    (كربونات الكالسيوم) + H

    2

    يا (ماء)

مجالات التطبيق (الاختيار)

الآثار السلبية

تركيزات عالية من ثاني أكسيد الكربون تسبب الاختناق لدى البشر بسبب أكسجين تشرد. الاتصال مع أسباب الغاز المسال قضمة الصقيع. يمكن أن تنفجر الحاويات المضغوطة إذا تم تسخينها. ثاني أكسيد الكربون هو أهم غازات الدفيئة. الاحتباس الحراري هو نتيجة الإطلاق غير المنضبط للغاز في الغلاف الجوي. الأسباب الرئيسية هي احتراق الوقود الأحفوري ، والعمليات الصناعية ، وإزالة الغابات وإزالة الغابات على مستوى العالم. من المتوقع أن يتسبب الاحترار العالمي غير المقيد في تغييرات جذرية على الأرض في المستقبل. يذوب ثاني أكسيد الكربون المفرط الإنتاج أيضًا في مياه المحيطات ، مما يؤدي إلى التحمض بسبب تكوين حمض الكربونيك وانفصالها مهددا الحياة البحرية.