Kolmonoxid (IV) (koldioxid, koldioxid) V normala förhållandenär en färglös gas, tyngre än luft, termiskt stabil och när den komprimeras och kyls omvandlas den lätt till flytande och fast tillstånd.
Densitet – 1.997 g/l. Fast CO2, kallad torris, sublimeras vid rumstemperatur. Det är dåligt lösligt i vatten och reagerar delvis med det. Visar sura egenskaper. Återhämtar sig aktiva metaller väte och kol.
Kemisk formel för kolmonoxid 4
Den kemiska formeln för kolmonoxid (IV) är CO2. Den visar att denna molekyl innehåller en kolatom (Ar = 12 amu) och två syreatomer (Ar = 16 amu). Med hjälp av den kemiska formeln kan du beräkna molekylvikten för kolmonoxid (IV):
Mr(CO2) = Ar(C) + 2×Ar(O);
Mr(CO2) = 12+ 2×16 = 12 + 32 = 44.
Exempel på problemlösning
EXEMPEL 1
Uppgift När 26,7 g aminosyra (CxHyOzNk) förbränns i överskott av syre bildas 39,6 g kolmonoxid (IV), 18,9 g vatten och 4,2 g kväve. Bestäm aminosyraformeln.
Lösning Låt oss rita ett diagram över förbränningsreaktionen för en aminosyra och beteckna antalet kol-, väte-, syre- och kväveatomer som "x", "y", "z" respektive "k":
CxHyOzNk+ Oz→CO2 + H2O + N2.
Låt oss bestämma massorna av de element som utgör detta ämne. Relativa atommassavärden hämtade från periodiska systemet DI. Mendeleev, avrunda till hela tal: Ar(C) = 12 amu, Ar(H) = 1 amu, Ar(O) = 16 amu, Ar(N) = 14 amu
M(C) = n(C)×M(C) = n(CO2)×M(C) = ×M(C);
M(H) = n(H)×M(H) = 2×n(H2O)×M(H) = ×M(H);
Låt oss beräkna molmassorna av koldioxid och vatten. Som bekant, molär massa molekyl är lika med summan av de relativa atommassorna för atomerna som utgör molekylen (M = Mr):
M(CO2) = Ar(C) + 2xAr(O) = 12+ 2x16 = 12 + 32 = 44 g/mol;
M(H2O) = 2×Ar(H) + Ar(O) = 2×1+ 16 = 2 + 16 = 18 g/mol.
M(C) = x12 = 10,8 g;
M(H) = 2 x 18,9 / 18 x 1 = 2,1 g.
M(O) = m(CxHyOzNk) – m(C) – m(H) – m(N) = 26,7 – 10,8 – 2,1 – 4,2 = 9,6 g.
Låt oss bestämma den kemiska formeln för en aminosyra:
X:y:z:k = m(C)/Ar(C): m(H)/Ar(H): m(O)/Ar(O): m(N)/Ar(N);
X:y:z:k= 10,8/12:2,1/1:9,6/16: 4,2/14;
X:y:z:k= 0,9: 2,1: 0,41: 0,3 = 3: 7: 1,5: 1 = 6: 14: 3: 2.
Betyder enklaste formeln aminosyrorna C6H14O3N2.
Svar C6H14O3N2
EXEMPEL 2
Uppgift Komponera den enklaste formeln för en förening där massfraktionerna av grundämnen är ungefär lika: kol - 25,4%, väte - 3,17%, syre - 33,86%, klor - 37,57%.
Lösning Massfraktionen av element X i en molekyl med sammansättningen NX beräknas med följande formel:
ω (X) = n × Ar (X) / M (HX) × 100%.
Låt oss beteckna antalet kolatomer i molekylen med "x", antalet kväve- och väteatomer med "y", antalet syreatomer med "z" och antalet kloratomer med "k".
Låt oss hitta de motsvarande relativa atommassorna för elementen kol, väte, syre och klor (värdena för de relativa atommassorna från D.I. Mendeleevs periodiska system är avrundade till heltal).
Ar(C) = 12; Ar(H) = 14; Ar(O) = 16; Ar(Cl) = 35,5.
Vi delar upp det procentuella innehållet av grundämnen i motsvarande relativa atommassor. Således kommer vi att hitta sambandet mellan antalet atomer i molekylen av föreningen:
X:y:z:k = ω(C)/Ar(C): ω(H)/Ar(H) : ω(O)/Ar(O): ω(Cl)/Ar(Cl);
X:y:z:k= 25,4/12: 3,17/1: 33,86/16: 37,57/35,5;
X:y:z:k= 2,1: 3,17: 2,1: 1,1 = 2: 3: 2: 1.
Detta betyder att den enklaste formeln för föreningen kol, väte, syre och klor kommer att vara C2H3O2Cl.
Kol (C)– typisk icke-metall; V periodiska systemetär i den 2:a perioden av grupp IV, den huvudsakliga undergruppen. Serienummer 6, Ar = 12.011 amu, kärnladdning +6.Fysikaliska egenskaper: kol bildar många allotropa modifieringar: diamant- ett av de hårdaste ämnena grafit, kol, sot.
En kolatom har 6 elektroner: 1s 2 2s 2 2p 2 . De två sista elektronerna är belägna i separata p-orbitaler och är oparade. I princip skulle detta par kunna uppta samma orbital, men i detta fall ökar interelektronrepulsionen kraftigt. Av denna anledning tar en av dem 2p x och den andra antingen 2p y , eller 2p z orbitaler.
Skillnaden i energin för s- och p-subnivåerna i det yttre lagret är liten, så atomen går ganska lätt in i ett exciterat tillstånd, där en av de två elektronerna från 2s-orbitalen övergår till en fri. 2 gnugga. Ett valenstillstånd visas med konfigurationen 1s 2 2s 1 2p x 1 2p y 1 2p z 1 . Det är detta tillstånd av kolatomen som är karakteristiskt för diamantgittret - tetraedriskt rumsligt arrangemang av hybridorbitaler, identisk längd och energi för bindningar.
Detta fenomen är känt för att kallas sp 3 -hybridisering, och de framväxande funktionerna är sp3-hybrid . Bildandet av fyra sp 3-bindningar ger kolatomen ett mer stabilt tillstånd än tre r-r- och en s-s-anslutning. Förutom sp 3-hybridisering observeras även sp 2- och sp-hybridisering vid kolatomen . I det första fallet uppstår ömsesidig överlappning s- och två p-orbitaler. Tre ekvivalenta sp 2 hybridorbitaler bildas, belägna i samma plan i en vinkel på 120° mot varandra. Den tredje omloppsbanan p är oförändrad och riktad vinkelrätt mot planet sp2.
Under sp-hybridisering överlappar s- och p-orbitalen. En vinkel på 180° uppstår mellan de två ekvivalenta hybridorbitaler som bildas, medan de två p-orbitalerna för varje atom förblir oförändrade.
Allotropi av kol. Diamant och grafit
I en grafitkristall är kolatomer belägna i parallella plan och upptar hörn av vanliga hexagoner. Varje kolatom är ansluten till tre närliggande sp 2 hybridbindningar. Mellan parallella plan kommunikation utförs på grund av van der Waals styrkor. De fria p-orbitalerna för varje atom är riktade vinkelrätt mot planen för kovalenta bindningar. Deras överlappning förklarar den ytterligare π-bindningen mellan kolatomerna. Alltså från valenstillståndet i vilket kolatomerna i ett ämne finns bestämmer egenskaperna hos detta ämne.
Kolets kemiska egenskaper
De mest karakteristiska oxidationstillstånden är: +4, +2.
Vid låga temperaturer är kol inert, men vid upphettning ökar dess aktivitet.
Kol som reduktionsmedel:
- med syre
C 0 + O 2 – t° = CO 2 koldioxid
med syrebrist - ofullständig förbränning:
2C 0 + O 2 – t° = 2C +2 O kolmonoxid
- med fluor
C + 2F 2 = CF 4
- med vattenånga
C 0 + H 2 O – 1200° = C + 2 O + H 2 vattengas
- med metalloxider. Det är så metall smälts ur malm.
C 0 + 2CuO – t° = 2Cu + C +4 O 2
- med syror - oxidationsmedel:
C0 + 2H2SO4 (konc.) = C +4O2 + 2S02 + 2H2O
C0 + 4HNO3 (konc.) = C +4O2 + 4NO2 + 2H2O
- bildar koldisulfid med svavel:
C + 2S 2 = CS 2.
Kol som oxidationsmedel:
- bildar karbider med vissa metaller
4Al + 3C0 = Al4C3
Ca + 2C0 = CaC2-4
- med väte - metan (liksom ett stort antal organiska föreningar)
CO + 2H2 = CH4
— bildar karborundum med kisel (vid 2000 °C i en elektrisk ugn):
Att hitta kol i naturen
Fritt kol förekommer i form av diamant och grafit. I form av föreningar finns kol i mineraler: krita, marmor, kalksten - CaCO 3, dolomit - MgCO 3 *CaCO 3; kolkarbonater - Mg(HCO 3) 2 och Ca(HCO 3) 2, CO 2 är en del av luften; kol är det viktigaste integrerad del naturliga organiska föreningar - gas, olja, kol, torv, är en del av organiska ämnen, proteiner, fetter, kolhydrater, aminosyror som utgör levande organismer.
Oorganiska kolföreningar
Varken C 4+-joner eller C 4- ‑ under några normala förhållanden kemiska processer bildas inte: kolföreningar innehåller kovalenta bindningar med olika polaritet.
Kolmonoxid CO
Kolmonoxid; färglös, luktlös, lätt löslig i vatten, löslig i organiska lösningsmedel, giftig, kokpunkt = -192°C; t pl. = -205°C.
Mottagande
1) Inom industrin (i gasgeneratorer):
C + O 2 = CO 2
2) I laboratoriet - termisk sönderdelning av myrsyra eller oxalsyra i närvaro av H 2 SO 4 (konc.):
HCOOH = H2O + CO
H 2 C 2 O 4 = CO + CO 2 + H 2 O
Kemiska egenskaper
Under normala förhållanden är CO inert; vid upphettning - ett reduktionsmedel; icke-saltbildande oxid.
1) med syre
2C +2 O + O2 = 2C +4 O2
2) med metalloxider
C+2O + CuO = Cu + C+4O2
3) med klor (i ljuset)
CO + Cl 2 – hn = COCl 2 (fosgen)
4) reagerar med alkalismältor (under tryck)
CO + NaOH = HCOONa (natriumformiat)
5) bildar karbonyler med övergångsmetaller
Ni + 4CO – t° = Ni(CO) 4
Fe + 5CO – t° = Fe(CO) 5
Kolmonoxid (IV) CO2
Koldioxid, färglös, luktfri, löslighet i vatten - 0,9V CO 2 löser sig i 1V H 2 O (under normala förhållanden); tyngre än luft; t°pl = -78,5°C (fast CO 2 kallas "torris"); stöder inte förbränning.
Mottagande
- Termisk nedbrytning av kolsyrasalter (karbonater). Kalkstensbränning:
CaCO 3 – t° = CaO + CO 2
- Effekten av starka syror på karbonater och bikarbonater:
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2
NaHCO3 + HCl = NaCl + H2O + CO2
KemiskegenskaperCO2
Syraoxid: Reagerar med basiska oxider och baser för att bilda kolsyrasalter
Na 2 O + CO 2 = Na 2 CO 3
2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O
NaOH + CO 2 = NaHCO 3
Vid förhöjda temperaturer kan uppvisa oxiderande egenskaper
C +4 O 2 + 2Mg – t° = 2Mg +2 O + C 0
Kvalitativ reaktion
Grumlighet av kalkvatten:
Ca(OH) 2 + CO 2 = CaCO 3 ¯ (vit fällning) + H 2 O
Det försvinner när CO 2 leds genom kalkvatten under lång tid, pga olösligt kalciumkarbonat förvandlas till lösligt bikarbonat:
CaCO 3 + H 2 O + CO 2 = Ca(HCO 3) 2
Kolsyra och desssalt
H 2CO 3 - En svag syra, den finns bara i vattenlösning:
CO 2 + H 2 O ↔ H 2 CO 3
Tvåbasisk:
H 2 CO 3 ↔ H + + HCO 3 - Syrasalter - bikarbonater, bikarbonater
HCO 3 - ↔ H + + CO 3 2- Mediumsalter - karbonater
Alla syrors egenskaper är karakteristiska.
Karbonater och bikarbonater kan omvandlas till varandra:
2NaHCO 3 – t° = Na 2 CO 3 + H 2 O + CO 2
Na2CO3 + H2O + CO2 = 2NaHCO3
Metallkarbonater (förutom alkaliska metaller) dekarboxylat när det upphettas för att bilda en oxid:
CuCO 3 – t° = CuO + CO 2
Kvalitativ reaktion- "kokande" under påverkan av en stark syra:
Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2
CO32- + 2H+ = H2O + CO2
Karbider
Kalciumkarbid:
CaO + 3 C = CaC2 + CO
CaC2 + 2 H2O = Ca(OH)2 + C2H2.
Acetylen frigörs när zink, kadmium, lantan och ceriumkarbider reagerar med vatten:
2 LaC2 + 6 H2O = 2La(OH)3 + 2 C2H2 + H2.
Be 2 C och Al 4 C 3 sönderdelas med vatten för att bilda metan:
Al4C3 + 12 H2O = 4 Al(OH)3 = 3 CH4.
Inom tekniken används titankarbider TiC, volfram W 2 C (hårda legeringar), kisel SiC (karborundum - som slipmedel och material för värmare).
Cyanid
erhålls genom att värma soda i en atmosfär av ammoniak och kolmonoxid:
Na 2 CO 3 + 2 NH 3 + 3 CO = 2 NaCN + 2 H 2 O + H 2 + 2 CO 2
Blåväte HCN är en viktig produkt från den kemiska industrin och används i stor utsträckning i organisk syntes. Dess globala produktion når 200 tusen ton per år. Elektronisk struktur cyanidanjon liknar kolmonoxid (II), sådana partiklar kallas isoelektroniska:
C = O: [:C = N:] –
Cyanider (0,1-0,2% vattenlösning) används vid guldbrytning:
2 Au + 4 KCN + H2O + 0,5 O2 = 2 K + 2 KOH.
När man kokar lösningar av cyanid med svavel eller smältande fasta ämnen bildas de tiocyanater:
KCN + S = KSCN.
När cyanider av lågaktiva metaller värms upp erhålls cyanid: Hg(CN) 2 = Hg + (CN) 2. Cyanidlösningar oxideras till cyanater:
2 KCN + O2 = 2 KOCN.
Cyansyra finns i två former:
H-N=C=O; H-O-C = N:
1828 erhöll Friedrich Wöhler (1800-1882) urea från ammoniumcyanat: NH 4 OCN = CO(NH 2) 2 genom att indunsta en vattenlösning.
Denna händelse brukar betraktas som den syntetiska kemins seger över "vitalistisk teori".
Det finns en isomer av cyansyra - explosiv syra
H-O-N=C.
Dess salter (kvicksilverfulminat Hg(ONC) 2) används i stöttändare.
Syntes urea(urea):
CO2 + 2NH3 = CO(NH2)2 + H2O. Vid 130°C och 100 atm.
Urea är en kolsyraamid; det finns också dess "kväveanalog" - guanidin.
Karbonater
De viktigaste oorganiska kolföreningarna är salter av kolsyra (karbonater). H2CO3 är en svag syra (Ki = 1,3 10-4; K2 = 5 10-11). Karbonatbuffertstöd koldioxidbalans i atmosfären. Världens hav har en enorm buffertkapacitet eftersom de är det öppna system. Den huvudsakliga buffertreaktionen är jämvikten under dissociationen av kolsyra:
H2CO3 ↔ H+ + HCO3-.
När surheten minskar sker ytterligare absorption av koldioxid från atmosfären med bildandet av syra:
CO2 + H2O ↔ H2CO3.
När surheten ökar löses karbonatstenar (skal, krita och kalkstenssediment i havet) upp; detta kompenserar för förlusten av kolkarbonatjoner:
H + + CO 3 2- ↔ HCO 3 —
CaCO 3 (fast) ↔ Ca 2+ + CO 3 2-
Fasta karbonater förvandlas till lösliga bikarbonater. Det är denna process att kemiskt lösa upp överskott av koldioxid som motverkar " växthuseffekt» – global uppvärmning på grund av absorption av termisk strålning från jorden av koldioxid. Ungefär en tredjedel av världens produktion av soda (natriumkarbonat Na 2 CO 3) används i glasproduktion.
- Beteckning - C (Kol);
- Period - II;
- Grupp - 14 (IVa);
- Atommassa - 12.011;
- Atomnummer - 6;
- Atomradie = 77 pm;
- Kovalent radie = 77 pm;
- Elektronfördelning - 1s 2 2s 2 2p 2 ;
- smälttemperatur = 3550°C;
- kokpunkt = 4827°C;
- Elektronegativitet (enligt Pauling/enligt Alpred och Rochow) = 2,55/2,50;
- Oxidationstillstånd: +4, +3, +2, +1, 0, -1, -2, -3, -4;
- Densitet (antal) = 2,25 g/cm^ (grafit);
- Molvolym = 5,3 cm3/mol.
Kol i form av träkol har varit känt för människan sedan urminnes tider, därför är det ingen mening att prata om datumet för dess upptäckt. Egentligen fick "kol" sitt namn 1787, när boken "Method of Chemical Nomenclature" publicerades, där termen "kol" (kol) förekom istället för det franska namnet "rent kol" (karbon pur).
Kol har unik förmåga bildar polymerkedjor av obegränsad längd, vilket ger upphov till en enorm klass av föreningar, vars studie behandlas i en separat gren av kemi - organisk kemi. Organiska kolföreningar är grunden för livet på jorden, därför om vikten av kol, hur kemiskt element, det är ingen mening att säga - det är grunden för livet på jorden.
Låt oss nu titta på kol ur oorganisk kemi.
Ris. Kolatomens struktur.
Den elektroniska konfigurationen av kol är 1s 2 2s 2 2p 2 (se Elektronisk struktur av atomer). På den yttre energinivån har kol 4 elektroner: 2 parade i s-subnivån + 2 oparade i p-orbitaler. När en kolatom övergår till ett exciterat tillstånd (kräver energiförbrukning), "lämnar" en elektron från s-subnivån sitt par och flyttar till p-subnivån, där det finns en fri orbital. Alltså i ett upphetsat tillstånd elektronisk konfiguration kolatomen har följande form: 1s 2 2s 1 2p 3.
Ris. Övergången av en kolatom till ett exciterat tillstånd.
Denna "castling" utökar avsevärt valensförmågan hos kolatomer, som kan ta ett oxidationstillstånd från +4 (i föreningar med aktiva icke-metaller) till -4 (i föreningar med metaller).
I ett oexciterat tillstånd har kolatomen i föreningar en valens på 2, till exempel CO(II), och i ett exciterat tillstånd har den valensen 4: CO 2 (IV).
Kolatomens "unikhet" ligger i det faktum att det på dess yttre energinivå finns 4 elektroner, därför, för att fullborda nivån (som i själva verket atomerna i något kemiskt element strävar efter), kan den med lika "framgång", både ger och lägger till elektroner för att bilda kovalenta bindningar (se Kovalent bindning).
Kol som ett enkelt ämne
Som ett enkelt ämne kan kol hittas i form av flera allotropa modifieringar:
- Diamant
- Grafit
- Fulleren
- Carbin
Diamant
Ris. Diamantkristallgitter.
Egenskaper av diamant:
- färglös kristallin substans;
- det hårdaste ämnet i naturen;
- har en stark brytningseffekt;
- leder dåligt värme och el.
Ris. Diamant tetraeder.
Diamantens exceptionella hårdhet förklaras av strukturen hos dess kristallgitter, som har formen av en tetraeder - i mitten av tetraedern finns en kolatom, som är förbunden med lika starka bindningar med fyra angränsande atomer som bildar hörnen av tetraedern (se figuren ovan). Denna "konstruktion" är i sin tur kopplad till angränsande tetraeder.
Grafit
Ris. Grafitkristallgitter.
Egenskaper för grafit:
- mjukt kristallint ämne grå skiktad struktur;
- har en metallisk lyster;
- leder el bra.
I grafit bildar kolatomer regelbundna hexagoner som ligger i samma plan, organiserade i ändlösa lager.
I grafit kemiska bindningar mellan angränsande kolatomer bildas på grund av att varje atoms tre valenselektroner (visas i blått i figuren nedan), medan den fjärde elektronen (visas i rött) i varje kolatom, belägen i p-orbitalen som ligger vinkelrätt mot planet av grafitskiktet, deltar inte i bildandet av kovalenta bindningar i skiktets plan. Dess "syfte" är annorlunda - interagerar med sin "bror" som ligger i det intilliggande lagret, det ger en koppling mellan lagren av grafit, och hög rörlighet p-elektroner bestämmer den goda elektriska ledningsförmågan hos grafit.
Ris. Fördelning av kolatomorbitaler i grafit.
Fulleren
Ris. Kristallgitter av fulleren.
Fulleren egenskaper:
- en fullerenmolekyl är en samling kolatomer slutna i ihåliga sfärer som en fotboll;
- det är en finkristallin substans med gul-orange färg;
- smältpunkt = 500-600°C;
- halvledare;
- är en del av shungitmineralet.
Carbin
Carbyne egenskaper:
- svart inert substans;
- består av linjära polymermolekyler i vilka atomerna är sammankopplade genom alternerande enkel- och trippelbindningar;
- halvledare.
Kolets kemiska egenskaper
Under normala förhållanden är kol ett inert ämne, men när det upphettas kan det reagera med en mängd enkla och komplexa ämnen.
Det sades redan ovan att på den yttre energinivån av kol finns det 4 elektroner (varken här eller där), därför kan kol både ge upp elektroner och acceptera dem, uppvisa reducerande egenskaper i vissa föreningar och oxiderande egenskaper i andra.
Kol är reduktionsmedel i reaktioner med syre och andra element med högre elektronegativitet (se tabell över elements elektronegativitet):
- när det värms upp i luft brinner det (med ett överskott av syre med bildning av koldioxid; med dess brist - kolmonoxid (II)):
C + O2 = CO2;
2C + O2 = 2CO. - reagerar vid höga temperaturer med svavelånga, interagerar lätt med klor, fluor:
C + 2S = CS 2
C + 2Cl2 = CCl4
2F 2 + C = CF 4 - När den värms upp reducerar den många metaller och icke-metaller från oxider:
CO + Cu +20 = Cuo + C +20;
C0+C+4O2 = 2C+2O - vid en temperatur på 1000°C reagerar den med vatten (förgasningsprocess) och bildar vattengas:
C + H2O = CO + H2;
Kol uppvisar oxiderande egenskaper i reaktioner med metaller och väte:
- reagerar med metaller för att bilda karbider:
Ca + 2C = CaC2 - interagerar med väte, kol bildar metan:
C + 2H2 = CH4
Kol erhålls genom termisk nedbrytning av dess föreningar eller pyrolys av metan (vid hög temperatur):
CH4 = C + 2H2.
Applicering av kol
Kolföreningar har hittat den bredaste tillämpningen i den nationella ekonomin; det är inte möjligt att lista dem alla, vi kommer bara att ange några få:
- grafit används för tillverkning av blyerts, elektroder, smältdeglar, som neutronmoderator i kärnreaktorer, som ett smörjmedel;
- Diamanter används i smycken, som skärverktyg, i borrutrustning och som slipmaterial;
- Kol används som reduktionsmedel för att producera vissa metaller och icke-metaller (järn, kisel);
- kol utgör huvuddelen av aktivt kol, som har fått bred användning, både i vardagen (till exempel som adsorbent för att rena luft och lösningar), och inom medicin (aktiva koltabletter) och i industrin (som bärare för katalytiska ämnen). tillsatser, en polymerisationskatalysator etc.).
Koldioxid, även känd som 4, reagerar med ett antal ämnen och bildar föreningar som varierar i sammansättning och kemiska egenskaper. Består av opolära molekyler, den har mycket svag intermolekylära bindningar och kan bara vara inne om temperaturen är högre än 31 grader Celsius. Koldioxid är en kemisk förening som består av en kolatom och två syreatomer.
Kolmonoxid 4: Formel och grundläggande information
Koldioxid finns i låga koncentrationer i jordens atmosfär och fungerar som en växthusgas. Hans kemisk formel CO2. Vid höga temperaturer kan den uteslutande existera i gasformigt tillstånd. I sitt fasta tillstånd kallas det torris.
Koldioxid är en viktig komponent i kolets kretslopp. Det kommer från en mängd olika naturliga källor, inklusive vulkanisk avgasning, förbränning av organiskt material och andningsprocesserna hos levande aeroba organismer. Antropogena koldioxidkällor kommer främst från förbränning av olika fossila bränslen för elproduktion och transporter.
Det produceras också av olika mikroorganismer från jäsning och cellandning. Växter omvandlar koldioxid till syre under en process som kallas fotosyntes, och använder både kol och syre för att bilda kolhydrater. Dessutom släpper växter också ut syre i atmosfären, som sedan används för andning av heterotrofa organismer.
Koldioxid (CO2) i kroppen
Kolmonoxid 4 reagerar med olika ämnen och är en gasformig avfallsprodukt från ämnesomsättningen. Det finns mer än 90 % av det i blodet i form av bikarbonat (HCO 3). Resten är antingen löst CO 2 eller kolsyra (H2CO 3). Organ som lever och njurar är ansvariga för att balansera dessa föreningar i blodet. Bikarbonat är Kemisk substans, som fungerar som en buffert. Det håller blodets pH-nivå på den nivå som krävs och undviker en ökning av surheten.
Koldioxidens struktur och egenskaper
Koldioxid (CO2) är en kemisk förening som är en gas vid rumstemperatur och uppåt. Den består av en kolatom och två syreatomer. Människor och djur släpper ut koldioxid när de andas ut. Dessutom bildas det när något organiskt bränns. Växter använder koldioxid för att producera mat. Denna process kallas fotosyntes.
Koldioxidens egenskaper studerades av den skotske vetenskapsmannen Joseph Black redan på 1750-talet. kapabla att fånga värmeenergi och påverka klimatet och vädret på vår planet. Han är anledningen Global uppvärmning och stigande temperaturer på jordens yta.
Biologisk roll
Kolmonoxid 4 reagerar med olika ämnen och är slutprodukten i organismer som får energi från nedbrytning av sockerarter, fetter och aminosyror. Denna process är känd för att vara karakteristisk för alla växter, djur, många svampar och vissa bakterier. Hos högre djur rör sig koldioxid i blodet från kroppsvävnader till lungorna, där det andas ut. Växter hämtar det från atmosfären för användning i fotosyntes.
Torris
Torris eller fast koldioxid är fast tillstånd CO 2 -gas med en temperatur på -78,5 °C. Detta ämne förekommer inte naturligt i naturen, utan produceras av människor. Den är färglös och kan användas vid beredning av kolsyrade drycker, som kylelement i glassbehållare och inom kosmetologi, till exempel för att frysa vårtor. Torrisånga är kvävande och kan orsaka dödsfall. Var försiktig och professionalism när du använder torris.
Under normalt tryck kommer det inte att smälta från en vätska, utan går istället direkt från ett fast ämne till en gas. Detta kallas sublimering. Det kommer att ändras direkt från fast till gas vid alla temperaturer som överstiger extrem låga temperaturer. Torris sublimeras vid normala lufttemperaturer. Detta frigör koldioxid, som är lukt- och färglös. Koldioxid kan göras flytande vid tryck över 5,1 atm. Gasen som kommer från torris är så kall att när den blandas med luft kyler den vattenångan i luften till en dimma som ser ut som tjock vit rök.
Beredning, kemiska egenskaper och reaktioner
Inom industrin produceras kolmonoxid 4 på två sätt:
- Genom att bränna bränsle (C + O 2 = CO 2).
- Förbi termisk nedbrytning kalksten (CaCO 3 = CaO + CO 2).
Den resulterande volymen kolmonoxid 4 renas, kondenseras och pumpas in i speciella cylindrar.
Eftersom kolmonoxid 4 är surt reagerar det med ämnen som:
- Vatten. Vid upplösning bildas kolsyra (H 2 CO 3 ).
- Alkaliska lösningar. Kolmonoxid 4 (formel CO 2) reagerar med alkalier. I detta fall bildas medium och sura salter (NaHCO 3).
- Dessa reaktioner producerar karbonatsalter (CaCO 3 och Na 2 CO 3).
- Kol. När kolmonoxid 4 reagerar med hett kol bildas kolmonoxid 2 (kolmonoxid), vilket kan orsaka förgiftning. (CO2 + C = 2CO).
- Magnesium. Som regel stöder koldioxid inte förbränning, endast vid mycket höga temperaturer kan den reagera med vissa metaller. Till exempel kommer antänt magnesium att fortsätta att brinna i CO 2 under en redoxreaktion (2Mg + CO 2 = 2MgO + C).
Den kvalitativa reaktionen av kolmonoxid 4 visar sig när den passerar genom kalkstensvatten (Ca(OH) 2 eller genom barytvatten (Ba(OH) 2) Grumlighet och nederbörd kan observeras. Om man fortsätter att passera koldioxid efter detta, vattnet blir klart igen, eftersom olösliga karbonater omvandlas till lösliga bikarbonater (syrasalter av kolsyra).
Koldioxid produceras också genom förbränning av alla kolhaltiga bränslen, såsom metan (naturgas), petroleumdestillat (bensin, diesel, fotogen, propan), kol eller ved. I de flesta fall släpps även vatten ut.
Koldioxid (koldioxid) består av en kolatom och två syreatomer, som hålls samman av kovalenta bindningar (eller delning av elektroner). Rent kol är mycket sällsynt. Det förekommer i naturen endast i form av mineraler, grafit och diamant. Trots detta är det en byggsten av liv som, i kombination med väte och syre, bildar de grundläggande föreningarna som utgör allt på planeten.
Kolväten som kol, olja och naturgas är föreningar gjorda av väte och kol. Detta grundämne finns i kalcit (CaCo 3), mineraler i sedimentära och metamorfa bergarter, kalksten och marmor. Detta är elementet som innehåller allt organiskt material- från fossila bränslen till DNA.
(IV) (CO 2, koldioxid, koldioxid)är en färglös, smaklös och luktfri gas som är tyngre än luft och löslig i vatten.
Under normala förhållanden passerar fast koldioxid direkt till ett gasformigt tillstånd, förbi det flytande tillståndet.
När det finns en stor mängd kolmonoxid börjar människor att kvävas. Koncentrationer på mer än 3 % leder till snabb andning, och över 10 % sker medvetslöshet och dödsfall.
Kemiska egenskaper för kolmonoxid.
Kolmonoxid - det är kolsyraanhydrid H2CO3.
Om kolmonoxid passerar genom kalciumhydroxid (kalkvatten), bildas en vit fällning:
Ca(ÅH) 2 + CO 2 = CaCO 3 ↓ + H 2 O,
Om koldioxid tas i överskott, observeras bildandet av bikarbonater, som löses upp i vatten:
CaCO 3 + H 2 O + CO 2 = Ca(HCO 3) 2,
Som sedan sönderfaller när de värms upp:
2KNCO 3 = K 2 CO 3 + H 2 O + CO 2
Applicering av kolmonoxid.
Koldioxid används i olika industrier. Vid kemisk produktion - som köldmedium.
Inom livsmedelsindustrin används det som konserveringsmedel E290. Även om han klassificerades som "villkorligt säker" är det i verkligheten inte så. Läkare har bevisat att frekvent konsumtion av E290 leder till ackumulering av en giftig giftig förening. Därför måste du läsa produktetiketterna noggrannare.
