פחמן דו חמצני

פחמן חד-חמצני, מולקולה המורכבת מאטום יחיד האטומים שני C, O (למשל מידת החמצון של פחמן אשר שווה 4) נקרא פחמן דו-חמצני (שמות אחרים: פחמן דו חמצני, גידול אנהידריד של חומצה פחמתית, פחמן דו-חמצני). חומר זה בדרך כלל כתוב נוסחה מולקולרית CO2. שן טוחנת מסה הוא 44.01 g / mol. בשנת הופעתו בתנאים רגילים של פחמן דו-חמצני הוא גז חסר צבע. בריכוזים נמוכים אין לו ריח, הופך ריח חריף, חמוץ בריכוזים גבוהים יותר.

שלוש מדינות המצרפי אפשרי המאופיינים ערכים שונים של צפיפות החומר הכימי:

• מוצק (קרח יבש); ב 1 ATM. ובטמפרטורה של -78,5 ° C - 1562 ק"ג / מ"ק;
• נוזלי (פחמן דו חמצני); בלחץ של 56 אטמוספרות. ובטמפרטורה של C ° 20 - 770 ק"ג / מ"ק;
• גזיים; ב 1 ATM. ובטמפרטורה של 0 ° C - 1977 ק"ג / מ"ק.

טמפרטורת התכת פחמן דו חמצני הייתה -78 מעלות צלזיוס, טמפרטורת kipeniya- של -57 ° C. החומר מומס במים: ב 25 מעלות צלזיוס בלחץ של 100 kPa מסיסים שווה 1.45 g / L.

פחמן דו חמצני הוא תרכובת כימית טבעית בתוך המולקולה של אטומי חמצן אטום פחמן קשורה קשר קוולנטי. המולקולה של הפחמן הדו-חמצני הוא ליניארי centrosymmetric. שניהם הקשר בין פחמן ושני אטומי חמצן שקולים (למעשה, הם בינאריים). המולקולה היא יחסית סימטרי למרכז שלה, ולכן אין לה מומנט דיפול חשמלי.

פחמן דו-חמצני הוא אחד תרכובות כימיות גזי הראשון, אשר חדלו להיות מזוהה עם האוויר. במאה השבע עשרה, הכימאי פלמית יאן בפטיסט ואן הלמונט ציין שכאשר הוא נשרף פחם בתוך כלי קיבול סגור, המסה של אפר המתקבלת היא הרבה פחות קונבנציונלית פחם. המאפיינים של פחמן דו חמצני נחקרו באופן יסודי יותר בשנת 1750 על ידי הרופא הסקוטי יוסף השחורה.

פחמן דו חמצני בלחץ ובטמפרטורה סטנדרטיים הוא באטמוספרה של כדור הארץ בסכום של כ 0.04% לפי נפח. תחת מחזור הפחמן המכונה פוטוסינתזה, פחמן דו חמצני נספג על ידי צמחים, אצות, אצות כחוליות. כתוצאה מכך, מים נוצרים ופחמימות, אך תהליך זה מתרחש רק תחת השפעת האור. פחמן דו חמצני מיוצר גם במהלך שריפת פחם או פחמימנים, בנוזל התסיסה והאוויר במהלך בבני אדם נשיפה ובעלי חיים. בנוסף, נפלט מן געש, מעיינות חמים, גייזרים.

האטמוספרה של כדור הארץ של פחמן דו חמצני ממלאת תפקיד משמעותי (סופגת ופולט קרינה בטווח האינפרא האדום התרמי). כמו כן, תרכובת כימית זו היא אחד המקורות העיקריים של הורדת ה- pH של האוקיינוס: המסה במים, הוא יוצר חומצה פחמתית חלשה: CO2 + H2O ↔ H2CO3, מסוגל לחלוטין שהתפרק ליונים.

פחמן דו חמצני אינו תומך בעירה ונשימה. לפיד דולק האווירה שלה כבה. בעלי חיים ואנשים בבית להיחנק ריכוז CO2 גבוה. בשעת 3% ריכוז נשימה באוויר הופך יותר תכוף בבית 10% איבוד ההכרה מתרחשת, ומוות מהיר, ו 20% תוכן גורם לשיתוק מיידי.

פחמן דו-חמצני הוא אנהידריד של חומצה פחמתית, אז זה מאופיין המאפיינים של תחמוצת חומצי. במעבדה זה הוכן על ידי מגיבים גיר עם חומצה הידרוכלורית המנגנון קיפ: CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O. בענף, הוא מיוצר על ידי פירוק תרמי של סיד או גיר (מגנזיום פחות או דולומיט): CO2 קאו + → CaCO3. פחמן דו חמצני בתהליך ההכנה הוא תוצר לוואי של הפרדת טמפרטורה הנמוכה של אוויר לתוך חנקן וחמצן. בימינו, הפקנו גנרטורים מיוחדים כדי לייצר פחמן דו חמצני מהאוויר. כזה גנרטורים משמשים כדי לספק CO2 בחממה כדי ליצור סביבה נוחה עבור צמחים.

פחמן דו-חמצני בשימוש נרחב מפעלים כימיים. הוא משמש כדי לייצר סודה, לסינתזה של חומצות אורגניות, לייצור משקאות קלים. קרח יבש משמש הקירור, למשל, בקבלת יין. אווירת פחמן דו חמצני נוצרה כדי למנוע ריקבון של מזון, אותו הענבים לאחר איסוף לפני לייצור היין.

הפקה של פחמן דו-חמצני או פחמן דו חמצני מעובה מתבצעת למילוי מטפי האש פחמן דו חמצני, אשר משמשים כדי לכבות שריפות. עם זאת, הם לא יכולים להיות לכבות אדם כי חלק ניכר של הסילון של CO2 הנוזלי מתאדה, ואת הטמפרטורה יורדת בחדות (אשר יכולה לגרום כוויות קור) ו- CO2 מומר קרח יבש. Carbonation בדרך כלל לכבות נוזלים דליקים חיווט. המנגנון הוא לסיים את הגישה של הודאת חמצן אטמוספרי למדורת האח.