ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์

คาร์บอนมอนอกไซด์ซึ่งประกอบด้วยโมเลกุลประกอบด้วยหนึ่ง C อะตอมสองอะตอมของ O (นั่นคือระดับของการเกิดออกซิเดชันของคาร์บอนซึ่งเท่ากับ 4) เรียกว่าก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (ชื่ออื่น ๆ : ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ซึ่งเป็นสารประกอบของกรดคาร์บอนิก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์) สารนี้มักจะเขียนสูตรโมเลกุล CO2 มวลโมเลกุลมันเป็น 44.01 กรัม / โมล ในลักษณะที่ปรากฏภายใต้สภาวะปกติของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เป็นก๊าซไม่มีสี ที่ระดับความเข้มข้นต่ำมันมีกลิ่นไม่กลายเป็นคมกลิ่นเปรี้ยวที่ระดับความเข้มข้นที่สูงขึ้น

สำหรับสารเคมีนี้จะมีสถานะรวม 3 สถานะซึ่งมีลักษณะค่าความหนาแน่นต่างกัน:

• แข็ง (แห้งน้ำแข็ง); ที่ความดัน 1 atm และอุณหภูมิ -78.5 ° C -1562 กก. / ลบ.ม.
• ของเหลว (กรดคาร์บอนิก); ที่ความดัน 56 atm และอุณหภูมิ +20 ° C - 770 กก. / ลบ.ม.
• ก๊าซ; ที่ความดัน 1 atm และอุณหภูมิ 0 ° C - 1,977 กก. / ลบ.ม.

จุดหลอมเหลวของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์คือ -78 ° C จุดเดือดคือ -57 ° C สารละลายในน้ํา: ที่ 25 ° C และความดัน 100 kPa ความสามารถในการละลายน้ําไดที่ 1.45 g / l

คาร์บอนไดออกไซด์เป็นสารเคมีตามธรรมชาติสารประกอบในโมเลกุลของอะตอมออกซิเจนที่มีอะตอมของคาร์บอนเชื่อมโยงกันด้วยพันธะโควาเลนดิ้ง โมเลกุลของคาร์บอนไดออกไซด์มีเส้นตรงและเป็นศูนย์กลาง พันธะทั้งสองระหว่างคาร์บอนกับอะตอมของออกซิเจนทั้งสองมีค่าเท่ากัน (ในความเป็นจริงเป็นคู่) โมเลกุลเป็นสมมาตรเกี่ยวกับศูนย์กลางดังนั้นจึงไม่มีเวลาขั้วไฟฟ้า

ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เป็นแก๊สตัวแรกสารเคมีที่ไม่ได้ถูกระบุด้วยอากาศ ในศตวรรษที่สิบเจ็ดนักเคมีชาวเฟลมิช Jan Baptista van Helmont สังเกตเห็นว่าเมื่อเขาเผาถ่านหินในเรือปิดมวลของขี้เถ้าที่เกิดขึ้นจะน้อยกว่าถ่านธรรมดา คุณสมบัติของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ได้รับการศึกษาอย่างละเอียดมากขึ้นในปี ค.ศ. 1750 โดยแพทย์ชาวสก็อต Joseph Black

คาร์บอนไดออกไซด์ที่ความดันมาตรฐานและอุณหภูมิอยู่ในชั้นบรรยากาศของโลกในปริมาณประมาณ 0.04% ปริมาตร คาร์บอนไดออกไซด์จะถูกดูดซึมโดยพืชสาหร่ายไซยาโนแบคทีเรีย เป็นผลให้น้ำและคาร์โบไฮเดรตเกิดขึ้น แต่กระบวนการนี้เกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของแสงเท่านั้น ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เกิดจากการเผาถ่านหินหรือไฮโดรคาร์บอนการหมักของเหลวและอากาศหายใจออกโดยคนและสัตว์ นอกจากนี้ยังถูกโยนออกมาจากภูเขาไฟ, น้ำพุร้อน, กีย์เซอร์

คาร์บอนไดออกไซด์มีบทบาทสำคัญในบรรยากาศของโลกบทบาท (ดูดซับและปล่อยรังสีในช่วงความร้อนอินฟราเรด) สารประกอบเคมีนี้เป็นหนึ่งในแหล่งที่มาหลักในการลด pH ของมหาสมุทร: ละลายในน้ำทำให้เกิดกรดคาร์บอนไดออกไซด์ที่อ่อนแอ: CO2 + H2O ↔ H2CO3 ไม่สามารถแยกออกเป็นไอออนได้อย่างสมบูรณ์

ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ไม่สนับสนุนการเผาไหม้และการหายใจ ลำแสงที่สว่างอยู่ในบรรยากาศจะดับลง สัตว์และคนที่มีความเข้มข้นสูงของ CO2 หายใจไม่ออก ที่ความเข้มข้น 3% ในอากาศหายใจ quickens ที่ 10% มีการสูญเสียสติและความตายอย่างรวดเร็วและเนื้อหา 20% ทำให้อัมพาตทันที

คาร์บอนไดออกไซด์เป็นแอนไฮไดรด์ในถ่านหินกรดดังนั้นจึงเป็นที่โดดเด่นด้วยคุณสมบัติของออกไซด์ที่เป็นกรด ในห้องปฏิบัติการก็จะถูกจัดทำขึ้นโดยปฏิกิริยาชอล์กกับกรดไฮโดรคลอริกในอุปกรณ์ Kipp: CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O ในอุตสาหกรรม, มันเกิดจากการสลายตัวทางความร้อนของหินปูนหรือชอล์ก (magnesite น้อยลงหรือโดโลไมต์): CaCO3 → CaO + CO2 การเตรียมการปล่อยก๊าซคาร์บอนกระบวนการเป็นผลพลอยได้ของการแยกอุณหภูมิต่ำของอากาศเข้าไปในไนโตรเจนและออกซิเจน ในเวลาของเราที่เราผลิตเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเป็นพิเศษในการผลิตก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากอากาศ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าดังกล่าวจะใช้ในการจัดหาก๊าซ CO2 ในเรือนกระจกเพื่อสร้างสภาพแวดล้อมที่ดีสำหรับพืช

มีการใช้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์อย่างกว้างขวางการผลิตทางเคมี ใช้ในการผลิตโซดาสำหรับสังเคราะห์กรดอินทรีย์สำหรับผลิตเครื่องดื่มไม่มีแอลกอฮอล์ น้ำแข็งแห้งใช้เป็นสารทำความเย็นเช่นในการทำไวน์ บรรยากาศของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ถูกสร้างขึ้นเพื่อป้องกันการเน่าเปื่อยของผลิตภัณฑ์อาหารองุ่นเดียวกันหลังการเก็บเกี่ยวและก่อนการผลิตไวน์

การผลิตกรดคาร์บอนิกหรือเหลวก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ถูกใช้เพื่อเติมเต็มด้วยเครื่องดับเพลิงคาร์บอนไดออกไซด์ซึ่งใช้ในการดับเพลิง อย่างไรก็ตามพวกเขาไม่สามารถดับเพลิงของบุคคลได้เนื่องจากไอของคาร์บอนไดออกไซด์ที่เป็นของเหลวส่วนใหญ่จะระเหยไปในขณะที่อุณหภูมิลดลงอย่างรวดเร็ว (ซึ่งอาจทำให้เกิดอาการบวมเป็นน้ำเหลือง) และ CO2 กลายเป็นน้ำแข็งแห้ง ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์มักดับโดยของเหลวไวไฟและสายไฟ กลไกคือการหยุดการเข้าถึงออกซิเจนจากอากาศไปยังแหล่งกำเนิดประกายไฟ