Dióxido de carbono

Monóxido de carbono, cuja molécula consiste emum átomo de C e dois átomos de O (isto é, o grau de oxidação do carbono, o qual é igual a 4) é chamado de dióxido de carbono (outros nomes: dióxido de carbono, um anidrido de ácido carbónico, o dióxido de carbono). Esta substância é habitualmente escrita pela fórmula molecular do CO2. Sua massa molar é de 44,01 g / mol. Na aparência, sob condições normais, o anidrido carbônico é um gás incolor. Em baixas concentrações, não cheira, em concentrações mais altas adquire um odor ácido e agudo.

Para este produto químico, três estados agregados são possíveis, os quais são caracterizados por diferentes valores de densidade:

• sólido (gelo seco); a uma pressão de 1 atm. e uma temperatura de -78,5 ° C - 1562 kg / m3;
• líquido (ácido carbônico); a uma pressão de 56 atm. e uma temperatura de +20 ° C - 770 kg / m³;
• gasoso; a uma pressão de 1 atm. e temperatura 0 ° С - 1,977 kg / m³.

O ponto de fusão do dióxido de carbono é de -78 ° C, o ponto de ebulição é de -57 ° C. A substância se dissolve em água: a 25 ° C e uma pressão de 100 kPa, sua solubilidade é de 1,45 g / l.

O dióxido de carbono é um químico naturalum composto em cuja molécula os átomos de oxigênio com um átomo de carbono estão ligados por uma ligação covalente. A molécula de dióxido de carbono é linear e centrossimétrica. Ambas as ligações entre carbono e dois átomos de oxigênio são equivalentes (na verdade, são duplas). A molécula é simétrica em relação ao seu centro, por isso não tem momento de dipolo elétrico.

O dióxido de carbono foi um dos primeiros gasescompostos químicos que deixaram de ser identificados com o ar. No século XVII, o químico flamengo Jan Baptista van Helmont notou que quando ele queimou carvão em um vaso fechado, a massa da cinza resultante é muito menor que a do carvão comum. As propriedades do dióxido de carbono foram estudadas mais profundamente em 1750 pelo médico escocês Joseph Black.

Dióxido de carbono a pressão normal etemperatura está na atmosfera da Terra em uma quantidade de cerca de 0,04% volumétrica. Dentro do ciclo do carbono, conhecido como fotossíntese, o dióxido de carbono é absorvido pelas plantas, algas e cianobactérias. Como resultado, a água e os carboidratos são formados, mas esse processo ocorre apenas sob a influência da luz. O dióxido de carbono também é formado pela queima de carvão ou hidrocarbonetos, fermentando líquidos e exalando o ar por pessoas e animais. Além disso, é expulso de vulcões, fontes termais, gêiseres.

O dióxido de carbono desempenha um papel importante na atmosfera da Terra.papel (absorve e emite radiação na faixa do infravermelho termal). Além disso, este composto químico é uma das principais fontes de redução do pH do oceano: dissolvendo-se em água, forma um ácido carbônico fraco: CO2 + H2O ↔ H2CO3, incapaz de se dissociar completamente em íons.

O dióxido de carbono não suporta queima e respiração. O raio iluminado em sua atmosfera se apaga. Animais e pessoas em alta concentração de CO2 sufocam. Com uma concentração de 3% no ar, a respiração acelera, a 10% há perda de consciência e morte rápida, e um conteúdo de 20% causa paralisia instantânea.

O dióxido de carbono é anidrido no carvãoácido, por isso é caracterizada pelas propriedades do óxido de ácido. Em condições de laboratório, é obtido pela interação do giz com ácido clorídrico no aparelho Kipp: CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O. Na indústria, é produzido pela decomposição térmica de calcário ou giz (menos frequentemente magnesita ou dolomita): CaCO3 → CaO + CO2. A produção de dióxido de carbono é um subproduto da separação de baixa temperatura do ar em nitrogênio e oxigênio. Em nosso tempo, geradores especiais são produzidos para a obtenção de dióxido de carbono do ar. Esses geradores são usados ​​para fornecer CO2 a estufas, a fim de criar um ambiente propício para as plantas.

O dióxido de carbono é amplamente utilizado emprodução química. É usado para produzir soda, para a síntese de ácidos orgânicos, para a produção de bebidas não alcoólicas. O gelo seco é usado como refrigerante, por exemplo, na produção de vinho. A atmosfera de dióxido de carbono é criada para evitar a decomposição de produtos alimentícios, as mesmas uvas após a colheita e antes da produção de vinho.

Produção de ácido carbônico ou liquefeitoo dióxido de carbono é usado para enchê-los com extintores de incêndio de dióxido de carbono, que são usados ​​para extinguir incêndios. No entanto, eles não podem extinguir uma pessoa, uma vez que uma parte significativa do jato de CO2 líquido evapora, enquanto a temperatura cai drasticamente (o que pode causar congelamento) e o CO2 se transforma em gelo seco. O dióxido de carbono é geralmente extinguido por líquidos inflamáveis ​​e fiação elétrica. O mecanismo é parar o acesso de oxigênio do ar à fonte de ignição.