Det är lika med +4), som kallas koldioxid (andra namn: koldioxid, kolsyraanhydrid, koldioxid). Detta ämne skrivs vanligtvis med molekylformeln CO2. Dess molmassa är 44,01 g/mol. Förbi utseende på normala förhållanden kolsyraanhydrid är en färglös gas. Vid låga koncentrationer är det luktfritt, vid högre koncentrationer får det en skarp, sur lukt.
För denna kemikalie är tre aggregationstillstånd möjliga, vilka kännetecknas av olika betydelser densitet:
- fast (torris); vid ett tryck av 1 atm. och temperatur -78,5 °С - 1562 kg/m³;
- vätska (koldioxid); vid ett tryck av 56 atm. och temperatur +20 °С - 770 kg/m³;
- gasformig; vid ett tryck av 1 atm. och en temperatur på 0°C - 1,977 kg/m³.
Smältpunkten för koldioxid är -78 °C, kokpunkten är -57 °C. Ämnet är lösligt i vatten: vid 25 °C och ett tryck på 100 kPa är dess löslighet 1,45 g/l.
Koldioxid är en naturlig kemisk förening där syreatomerna är kopplade till kolatomen genom en kovalent bindning. Molekyl koldioxidär linjär och centrosymmetrisk. Båda bindningarna mellan kol och två syreatomer är ekvivalenta (i huvudsak dubbelt). Molekylen är symmetrisk kring sitt centrum, så den har inget elektriskt dipolmoment.
Koldioxid var en av de första gasformiga kemiska föreningarna som upphörde att identifieras med luft. På 1600-talet märkte den flamländska kemisten Jan Baptista van Helmont att när han brände kol i ett slutet kärl var mängden aska som producerades mycket mindre än normalt. Koldioxidens egenskaper studerades mer noggrant 1750 av den skotske läkaren Joseph Svart.
Koldioxid vid standardtryck och temperatur finns i jordens atmosfär i en mängd av cirka 0,04 volymprocent. I en kolcykel som kallas fotosyntes tas koldioxid upp av växter, alger och cyanobakterier. Som ett resultat bildas vatten och kolhydrater, men denna process sker endast under påverkan av ljus. Koldioxid bildas också när kol eller kolväten förbränns, när vätskor fermenteras och när människor och djur andas ut luft. Dessutom kastas den ut från vulkaner, varma källor, gejsrar.
I koldioxid spelar en viktig roll (absorberar och avger strålning i det termiska infraröda området). Denna kemiska förening är också en av huvudkällorna för att sänka havets pH: löses upp i vatten bildar den en svag kolsyra: CO2 + H2O ↔ H2CO3, oförmögen att helt dissociera till joner.
Koldioxid stöder inte förbränning eller andning. En tänd fackla i dess atmosfär slocknar. Djur och människor kvävs vid höga koncentrationer av CO2. Vid 3% koncentration i luften snabbar andningen, vid 10% sker medvetslöshet och snabb död, och 20% innehåll orsakar omedelbar förlamning.
Koldioxid är en anhydrid av kolsyra, så den har de karakteristiska egenskaperna hos en sur oxid. I laboratorieförhållanden erhålls det genom att reagera krita med saltsyra i CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O. Inom industrin produceras det genom termisk nedbrytning av kalksten eller krita (mindre ofta magnesit eller dolomit): CaCO3 → CaO + CO2. Produktionen av koldioxid är en biprodukt av lågtemperaturseparationen av luft i kväve och syre. Numera tillverkas speciella generatorer för att producera koldioxid från luften. Sådana generatorer används för att leverera CO2 till växthus för att skapa en gynnsam miljö för växter.
Koldioxid används ofta i kemisk industri. Det används för att producera läsk, för syntes av organiska syror, för tillverkning av läskedrycker. används som köldmedium, till exempel vid vinframställning. Koldioxidatmosfär skapas för att förhindra ruttning mat produkter, samma druvor efter skörd och innan vinproduktionen påbörjas.
Produktionen av koldioxid eller flytande koldioxid utförs för att fylla dem, som används för att släcka bränder. De kan dock inte släcka en person, eftersom en betydande del av strålen av flytande CO2 avdunstar samtidigt som temperaturen sjunker kraftigt (vilket kan orsaka köldskador) och CO2 förvandlas till torris. Koldioxid är vanligtvis släckt och elektriska ledningar. Mekanismen är att stoppa flödet av syre från luften till antändningskällan.
Koldioxid (koldioxid, koldioxid, CO 2) bildas genom växelverkan mellan två element - syre och kol. Koldioxid bildas vid förbränning av kolväteföreningar eller kol, som ett resultat av jäsning av vätskor, och även som en produkt av andning hos djur och människor. Det finns i atmosfären i små mängder. Växter absorberar koldioxid från atmosfären och omvandlar den till organiska föreningar. När denna gas försvinner från atmosfären på jorden kommer det praktiskt taget inget regn att komma och det kommer att bli märkbart svalare.
Koldioxidens egenskaper
Koldioxid är tyngre än luft. Den fryser vid -78°C. När det fryser bildar koldioxid snö. I lösning bildar koldioxid kolsyra. På grund av vissa egenskaper kallas koldioxid ibland för jordens "filt". Den överför lätt ultravioletta strålar. Infraröda strålar sänds ut från ytan av koldioxid till yttre rymden.
Koldioxiden frigörs i flytande form vid låg temperatur, flytande form vid högt tryck och gasform. Den gasformiga formen av koldioxid erhålls från avfallsgaser vid produktion av alkoholer, ammoniak och även som ett resultat av bränsleförbränning. Gasformig koldioxid är en icke-giftig och icke-explosiv gas, luktfri och färglös. I flytande form är koldioxid en färglös och luktfri vätska. Vid en halt på mer än 5 % ansamlas koldioxid i golvytan i dåligt ventilerade rum. En minskning av volymandelen syre i luften kan leda till syrebrist och kvävning. Embryologer har funnit att mänskliga och djurceller behöver cirka 7 % koldioxid och endast 2 % syre. Koldioxid - ett lugnande medel nervsystem och ett utmärkt bedövningsmedel. Gas i människokroppen är involverad i syntesen av aminosyror, har en vasodilaterande effekt. Bristen på koldioxid i blodet leder till spasmer i blodkärl och glatta muskler i alla organ, till en ökning av sekretionen i näsgångarna, bronkierna och till utvecklingen av polyper och adenoider, till förtjockning av membranen på grund av avsättningen av kolesterol.
Får i sig koldioxid
Det finns flera sätt att producera koldioxid. Inom industrin erhålls koldioxid från dolomit, kalksten - nedbrytningsprodukter av naturliga karbonater, såväl som från ugnsgaser. Gasblandningen tvättas med kaliumkarbonatlösning. Blandningen absorberar koldioxid och omvandlas till vätekarbonat. Bikarbonatlösningen värms upp och sönderfaller frigör den koldioxid. I den industriella produktionsmetoden pumpas koldioxid i cylindrar.
I laboratorier baseras produktionen av koldioxid på växelverkan mellan bikarbonater och karbonater med syror.
Applikationer för koldioxid
I vardagen används koldioxid ganska ofta. Inom livsmedelsindustrin används koldioxid som jäsmedel för deg och även som konserveringsmedel. Det anges på produktförpackningen under koden E290. Koldioxidens egenskaper används också vid framställning av kolsyrat vatten.
Biokemister har funnit att det är mycket effektivt att gödsla luften med koldioxid för att öka utbytet av olika grödor. Denna gödningsmetod kan dock endast användas i växthus. Inom jordbruket används gas för att skapa konstgjort regn. Vid neutralisering av en alkalisk miljö ersätter koldioxid potenta mineralsyror. I grönsaksbutiker används koldioxid för att skapa en gasformig miljö.
Inom parfymindustrin används koldioxid vid tillverkning av parfymer. Inom medicinen används koldioxid för antiseptiska effekter vid öppna operationer.
När den kyls förvandlas koldioxid till "torris". Flytande koldioxid förpackas i cylindrar och skickas till konsumenterna. Koldioxid i form av "torris" används för att konservera mat. Sådan is, när den värms upp, avdunstar utan rester.
Koldioxid används som aktivt medium vid trådsvetsning. Vid svetsning sönderfaller koldioxid till syre och kolmonoxid. Syre interagerar med flytande metall och oxiderar den.
Inom flygmodellering används koldioxid som energikälla för motorer. Konserverad koldioxid används i luftgevär.
Tabellen visar de termofysiska egenskaperna hos koldioxid CO 2 beroende på temperatur och tryck. Egenskaperna i tabellen anges vid temperaturer från 273 till 1273 K och tryck från 1 till 100 atm.
Tänk på en så viktig egenskap hos koldioxid som.
Densiteten av koldioxid är 1,913 kg/m 3 under normala förhållanden (vid n.o.). Enligt tabellen kan man se att koldioxidens densitet avsevärt beror på temperatur och tryck - med ökande tryck ökar densiteten av CO 2 avsevärt, och med ökande gastemperatur minskar den. Så när den värms upp med 1000 grader, minskar densiteten av koldioxid med 4,7 gånger.
Men med en ökning av trycket av koldioxid börjar dess densitet att öka, och mycket mer än den minskar under uppvärmning. Till exempel, vid ett tryck och en temperatur av 0°C, stiger koldioxiddensiteten redan till ett värde av 20,46 kg/m 3 .
Det bör noteras att en ökning av gastrycket leder till en proportionell ökning av värdet på dess densitet, det vill säga vid 10 atm. koldioxidens specifika vikt är 10 gånger större än normalt atmosfärstryck.
Tabellen visar följande termofysiska egenskaper hos koldioxid:
- koldioxiddensitet i kg/m3;
- specifik värmekapacitet, kJ/(kg grader);
- W/(m grader);
- dynamisk viskositet, Pa s;
- termisk diffusivitet, m 2 /s;
- kinematisk viskositet, m2/s;
- Prandtl nummer.
Obs: var försiktig! Värmeledningsförmågan i tabellen ges till effekten 10 2 . Glöm inte att dividera med 100!
Termofysiska egenskaper för koldioxid CO 2 vid atmosfärstryck
Tabellen visar de termofysiska egenskaperna för koldioxid CO 2 beroende på temperaturen (i intervallet från -75 till 1500°C) vid atmosfärstryck. Följande termofysiska egenskaper hos koldioxid anges:
- , Pa s;
- värmeledningskoefficient, W/(m deg);
- Prandtl nummer.
Enligt tabellen kan man se att med ökande temperatur ökar även koldioxidens värmeledningsförmåga och dynamiska viskositet. Obs: var försiktig! Värmeledningsförmågan i tabellen ges till effekten 10 2 . Glöm inte att dividera med 100!
Värmeledningsförmåga av koldioxid CO 2 beroende på temperatur och tryck
värmeledningsförmåga för koldioxid CO 2 i temperaturområdet från 220 till 1400 K och vid ett tryck på 1 till 600 atm. Ovanstående streck i tabellen hänvisar till flytande CO 2 .
Det bör nämnas att värmeledningsförmågan för flytande koldioxid minskar med ökande temperatur och ökar med ökande tryck. Koldioxid (i gasfasen) blir mer termiskt ledande, både med en ökning av temperaturen och med en ökning av dess tryck.
Värmeledningsförmåga i tabellen anges i enheter W/(m deg). Var försiktig! Värmeledningsförmågan i tabellen ges till effekten 10 3 . Glöm inte att dividera med 1000!
Värmeledningsförmåga för koldioxid CO 2 i det kritiska området
Tabellen visar värmeledningsförmågan för koldioxid CO 2 i det kritiska området i temperaturområdet från 30 till 50°C och vid tryck.
Obs: var försiktig! Värmeledningsförmågan i tabellen ges till effekten 10 3 . Glöm inte att dividera med 1000! Värmeledningsförmågan i tabellen anges i W/(m deg).
Värmeledningsförmåga av dissocierad koldioxid CO 2 vid höga temperaturer
Tabellen visar värmeledningsförmågan för dissocierad koldioxid CO 2 i temperaturområdet från 1600 till 4000 K och vid tryck från 0,01 till 100 atm. Var försiktig! Värmeledningsförmågan i tabellen ges till effekten 10 3 . Glöm inte att dividera med 1000!
Tabellen visar värdena värmeledningsförmåga för flytande koldioxid CO 2 på mättnadslinjen som funktion av temperaturen.
Obs: Var försiktig! Värmeledningsförmågan i tabellen ges till effekten 10 3 . Glöm inte att dividera med 1000!
Värmeledningsförmågan i tabellen anges i W/(m deg).
Koldioxid, eller koldioxid, eller CO 2 är ett av de vanligaste gasformiga ämnena på jorden. Den omger oss hela livet. Koldioxid är färglös, smaklös och luktfri och kan inte kännas av människor.
Det är en viktig deltagare i metabolismen av levande organismer. Gasen i sig är inte giftig, men stöder inte andning, därför leder överskridande av dess koncentration till en försämring av syretillförseln till kroppens vävnader och till kvävning. Koldioxid används flitigt i vardagen och i industrin.
Vad är koldioxid
Vid atmosfärstryck och rumstemperatur koldioxid är i gasformigt tillstånd. Detta är dess vanligaste form, där den deltar i processerna för andning, fotosyntes och metabolism av levande organismer.
När den kyls till -78 ° C kristalliserar den, förbi vätskefasen, och bildar den så kallade "torrisen", som används allmänt som ett säkert köldmedium inom livsmedels- och kemisk industri och inom gatuhandel och kyltransporter.
Under speciella förhållanden - ett tryck på tiotals atmosfärer - övergår koldioxid till ett flytande aggregationstillstånd. Den förekommer på havsbotten, på ett djup av mer än 600 m.
Koldioxidens egenskaper
På 1600-talet upptäckte Jean-Baptiste Van Helmont från Flandern koldioxid och bestämde dess formel. En detaljerad studie och beskrivning gjordes ett sekel senare av skotten Joseph Black. Han undersökte koldioxidens egenskaper och genomförde en rad experiment där han bevisade att den släpps ut under andning av djur.
En molekyl av ett ämne innehåller en kolatom och två syreatomer. Kemisk formel koldioxid skrivs som CO 2
Under normala förhållanden har den ingen smak, färg eller lukt. Endast genom att andas in en stor mängd av det, känner en person en sur smak. Det ges av kolsyra, som bildas i små doser när koldioxid löses upp i saliv. Denna funktion används för beredning av kolsyrade drycker. Bubblor i champagne, prosecco, öl och lemonad är koldioxid, som bildas som ett resultat av naturliga jäsningsprocesser eller på konstgjord väg till drycken.
Koldioxidens densitet är större än luftens densitet, därför ackumuleras den i botten i frånvaro av ventilation. Det stöder inte oxidativa processer som andning och förbränning.
Därför används koldioxid i brandsläckare. Denna egenskap hos koldioxid illustreras med hjälp av ett trick - ett brinnande ljus sänks ner i ett "tomt" glas, där det slocknar. I verkligheten är glaset fyllt med CO 2 .
Koldioxid i naturen naturliga källor
Dessa källor inkluderar oxidativa processer av varierande intensitet:
- andning av levande organismer. Från skolkursen i kemi och botanik minns alla att under fotosyntesen absorberar växter koldioxid och frigör syre. Men inte alla kommer ihåg att detta bara händer under dagen, med en tillräcklig nivå av belysning. På natten absorberar växter tvärtom syre och släpper ut koldioxid. Så att försöka förbättra luftkvaliteten i ett rum genom att förvandla det till ett snår av fikus och pelargoner kan vara ett grymt skämt.
- Utbrott och annan vulkanisk aktivitet. CO 2 sprutas ut från djupet av jordens mantel tillsammans med vulkaniska gaser. I dalarna nära källorna till gasutbrott finns det så många att det ackumuleras i låglandet och orsakar kvävning av djur och till och med människor. Det finns flera fall i Afrika då hela byar kvävdes.
- Förbränning och sönderfall av organiskt material. Förbränning och sönderfall är samma oxidationsreaktion, men pågår med olika hastighet. Kolrika ruttnande organiska rester av växter och djur, skogsbränder och rykande torvmarker är alla källor till koldioxid.
- Den största naturliga lagringen av CO 2 är havens vatten, där den är upplöst.
Under miljontals år av evolution av kolbaserat liv på jorden i olika källor samlat många miljarder ton koldioxid. Dess samtidiga utsläpp i atmosfären kommer att leda till döden av allt liv på planeten på grund av omöjligheten att andas. Det är bra att sannolikheten för ett sådant engångssläpp tenderar till noll.
OCH konstgjorda källor till koldioxid
Koldioxid kommer in i atmosfären som ett resultat av mänsklig aktivitet. De mest aktiva källorna i vår tid är:
- Industriella utsläpp från bränsleförbränning i kraftverk och processanläggningar
- Avgaser från förbränningsmotorer i fordon: bilar, tåg, flygplan och fartyg.
- Jordbruksavfall - ruttnande gödsel i stora boskapskomplex
Förutom direkta utsläpp finns det också en indirekt mänsklig påverkan på innehållet av CO 2 i atmosfären. Detta är massiv avskogning i de tropiska och subtropiska zonerna, främst i Amazonas.
Även om jordens atmosfär innehåller mindre än en procent koldioxid har den en ökande effekt på klimatet och naturfenomen. Koldioxid är med och skapar den så kallade växthuseffekten genom att absorbera planetens värmestrålning och hålla kvar denna värme i atmosfären. Detta leder till en gradvis men mycket hotfull ökning av den genomsnittliga årliga temperaturen på planeten, smältning av bergsglaciärer och polarisar, stigande havsnivåer, översvämningar av kustområden och klimatförsämring i länder långt från havet.
Det är signifikant att mot bakgrund av den allmänna uppvärmningen på planeten finns en betydande omfördelning av luftmassor och havsströmmar, och i vissa regioner ökar inte den genomsnittliga årliga temperaturen utan minskar. Detta ger trumf för kritikerna av teorin om global uppvärmning, och anklagar dess anhängare för att jonglera med fakta och manipulera den allmänna opinionen till förmån för vissa politiska inflytandecentra och finansiella och ekonomiska intressen.
Mänskligheten försöker kontrollera innehållet av koldioxid i luften, Kyoto- och Parisprotokollen undertecknades, vilket ålägger de nationella ekonomierna vissa skyldigheter. Dessutom har många ledande biltillverkare meddelat att de fasar ut förbränningsmotormodeller till 2020-25 och går över till hybrider och elfordon. Men några av världens ledande ekonomier, som Kina och USA, har ingen brådska att uppfylla gamla och ta på sig nya förpliktelser, med hänvisning till ett hot mot levnadsstandarden i sina länder.
Koldioxid och vi: varför är CO 2 farligt?
Koldioxid är en av produkterna av ämnesomsättningen i människokroppen. Det spelar en stor roll för att kontrollera andning och blodtillförsel till organen. En ökning av halten av CO 2 i blodet orsakar expansion av blodkärlen, som därmed kan transportera mer syre till vävnader och organ. På samma sätt tvingas andningsorganen att bli mer aktiva om koncentrationen av koldioxid i kroppen ökar. Denna egenskap används i ventilatorer för att stimulera patientens egna andningsorgan till större aktivitet.
Utöver de fördelar som nämnts kan ett överskott av CO 2 -koncentration skada kroppen. Ett ökat innehåll i inandningsluften leder till illamående, huvudvärk, kvävning och till och med medvetslöshet. Kroppen protesterar mot koldioxid och ger signaler till en person. Med en ytterligare ökning av koncentrationen utvecklas syresvält, eller hypoxi. Co 2 hindrar syre från att fästa till hemoglobinmolekyler, som utför rörelsen av bundna gaser genom cirkulationssystemet. Syresvält leder till en minskning av effektiviteten, en försvagning av reaktionen och förmågan att analysera situationen och fatta beslut, apati och kan leda till döden.
Sådana koncentrationer av koldioxid kan tyvärr inte bara uppnås i trånga gruvor, utan också i dåligt ventilerade klassrum, konsertsalar, Kontorsutrymme och fordon- varhelst i ett trångt utrymme utan tillräcklig luftväxling med omgivningen ackumuleras Ett stort antal människor.
Huvudapplikation
CO 2 används flitigt i industrin och i vardagen - i brandsläckare och för tillverkning av läsk, för att kyla mat och för att skapa en inert atmosfär under svetsning.
Användningen av koldioxid noteras i sådana industrier som:
- för rengöring av ytor med torris.
läkemedel
- för kemisk syntes av läkemedelskomponenter;
- skapa en inert atmosfär;
- normalisering av pH-index för produktionsavfall.
livsmedelsindustrin
- produktion av kolsyrade drycker;
- livsmedelsförpackningar i en inert atmosfär för att förlänga hållbarheten;
- koffeinborttagning av kaffebönor;
- frysning eller kylning av livsmedel.
Medicin, analyser och ekologi
- Skapande av en skyddande atmosfär under bukoperationer.
- Inkludering i andningsblandningar som andningsstimulerande medel.
- i kromatografiska analyser.
- Bibehålla pH-nivån i flytande avfallsprodukter.
Elektronik
- Kylning av elektroniska komponenter och enheter under temperaturbeständighetstestning.
- Slipande rengöring i mikroelektronik (i fast fas).
- Reningsmedel vid framställning av kiselkristaller.
Kemisk industri
Det används ofta i kemisk syntes som ett reagens och som en temperaturregulator i reaktorn. CO 2 är utmärkt för dekontaminering av flytande avfall med lågt index pH.
Det används också för att torka polymera ämnen, vegetabiliska eller animaliska fibrösa material, i massaproduktion för att normalisera pH-nivån för båda komponenterna i huvudprocessen och dess avfall.
Metallurgisk industri
Inom metallurgi tjänar CO 2 främst ekologins orsak, och skyddar naturen från skadliga utsläpp genom att neutralisera dem:
- Inom järnmetallurgi - för neutralisering av smältgaser och för bottenblandning av smältan.
- I icke-järnmetallurgi vid produktion av bly, koppar, nickel och zink - för att neutralisera gaser under transporten av en skänk med en smälta eller heta göt.
- Som ett reduktionsmedel för att organisera cirkulationen av sura gruvvatten.
Svetsning i koldioxidmiljö
En variant av nedsänkt bågsvetsning är koldioxidsvetsning. Operationer svetsarbete med koldioxid utförs av en förbrukningsbar elektrod och cirkuleras i processen installationsarbete, felsökning och reparation av tunnväggiga delar.
DEFINITION
Koldioxid(koldioxid, kolsyraanhydrid, koldioxid) - kolmonoxid (IV).
Formel - CO 2. Molmassa - 44 g / mol.
Koldioxids kemiska egenskaper
Koldioxid tillhör klassen sura oxider, dvs. när det interagerar med vatten, bildar det en syra som kallas kolsyra. Kolsyra är kemiskt instabil och i bildningsögonblicket sönderfaller den omedelbart till komponenter, d.v.s. Reaktionen av interaktionen av koldioxid med vatten är reversibel:
CO 2 + H 2 O ↔ CO 2 × H 2 O (lösning) ↔ H 2 CO 3 .
Vid uppvärmning bryts koldioxid ner till kolmonoxid och syre:
2CO 2 \u003d 2CO + O 2.
Som med alla sura oxider kännetecknas koldioxid av reaktioner av interaktion med basiska oxider (bildade endast av aktiva metaller) och baser:
CaO + CO 2 \u003d CaCO 3;
Al 2 O 3 + 3CO 2 \u003d Al 2 (CO 3) 3;
CO2 + NaOH (utspädd) = NaHCO3;
CO 2 + 2 NaOH (konc) \u003d Na 2 CO 3 + H 2 O.
Koldioxid stöder inte förbränning, endast aktiva metaller brinner i den:
CO 2 + 2Mg \u003d C + 2MgO (t);
CO 2 + 2Ca \u003d C + 2CaO (t).
Koldioxid inträder i reaktioner med enkla ämnen som väte och kol:
CO2 + 4H2 \u003d CH4 + 2H2O (t, kat \u003d Cu2O);
CO 2 + C \u003d 2CO (t).
När koldioxid interagerar med peroxider av aktiva metaller bildas karbonater och syre frigörs:
2CO 2 + 2Na 2 O 2 \u003d 2Na 2 CO 3 + O 2.
Kvalitativ reaktion till koldioxid är reaktionen av dess interaktion med kalkvatten (mjölk), dvs. med kalciumhydroxid, i vilken en fällning bildas vit färg- kalciumkarbonat:
CO 2 + Ca (OH) 2 \u003d CaCO 3 ↓ + H 2 O.
Fysikaliska egenskaper för koldioxid
Koldioxid är ett färglöst och luktfritt gasformigt ämne. Tyngre än luft. Termiskt stabil. När den komprimeras och kyls omvandlas den lätt till flytande och fast tillstånd. koldioxid i fast form aggregationstillstånd kallas "torris" och sublimeras lätt vid rumstemperatur. Koldioxid är dåligt lösligt i vatten och reagerar delvis med det. Densitet - 1,977 g / l.
Erhålla och använda koldioxid
Tilldela industri- och laboratoriemetoder för att producera koldioxid. Så i industrin erhålls det genom att rosta kalksten (1) och i laboratoriet - genom inverkan av starka syror på kolsyrasalter (2):
CaCO 3 \u003d CaO + CO 2 (t) (1);
CaCO3 + 2HCl \u003d CaCl2 + CO2 + H2O (2).
Koldioxid används i livsmedel (kolsyra av limonad), kemisk (temperaturkontroll vid produktion av syntetiska fibrer), metallurgisk (skydd miljö t.ex. brungasdeponering) och andra industrier.
Exempel på problemlösning
EXEMPEL 1
| Träning | Vilken volym koldioxid kommer att frigöras under inverkan av 200 g av en 10% lösning av salpetersyra på 90 g kalciumkarbonat innehållande 8% föroreningar olösliga i syra? |
| Lösning | De molära massorna av salpetersyra och kalciumkarbonat, beräknade med hjälp av tabellen över kemiska element i D.I. Mendeleev - 63 respektive 100 g/mol. Vi skriver ekvationen för upplösningen av kalksten i salpetersyra: CaCO 3 + 2HNO 3 → Ca(NO 3) 2 + CO 2 + H 2 O. ω(CaCO 3) cl \u003d 100% - ω inblandning \u003d 100% - 8% \u003d 92% \u003d 0,92. Då är massan av rent kalciumkarbonat: m(CaCO 3) cl = m kalksten × ω(CaCO 3) cl / 100 %; m(CaCO 3) cl \u003d 90 × 92 / 100% \u003d 82,8 g. Mängden kalciumkarbonat är: n (CaCO 3) \u003d m (CaCO 3) cl / M (CaCO 3); n (CaCO 3) \u003d 82,8 / 100 \u003d 0,83 mol. Massan av salpetersyra i lösning kommer att vara lika med: m(HNO3) = m(HNO3) lösning x ω(HNO3) / 100%; m (HNO 3) \u003d 200 × 10 / 100% \u003d 20 g. Mängden kalciumsalpetersyra är: n(HNO3) = m(HNO3)/M(HNO3); n (HNO 3) \u003d 20/63 \u003d 0,32 mol. Genom att jämföra mängderna av ämnen som har kommit in i reaktionen konstaterar vi att salpetersyra är en bristvara, därför gör vi ytterligare beräkningar för salpetersyra. Enligt reaktionsekvationen n (HNO 3): n (CO 2) \u003d 2: 1, därför n (CO 2) \u003d 1 / 2 × n (HNO 3) \u003d 0,16 mol. Då kommer volymen koldioxid att vara lika med: V(CO2) = n(CO2)×Vm; V(CO 2) \u003d 0,16 × 22,4 \u003d 3,58 g. |
| Svar | Volymen koldioxid är 3,58 g. |