Karbon dioksida

Karbon monoksida, molekul yang terdiri dari satu atom C dan dua atom O (yaitu, tingkat oksidasi karbon di dalamnya adalah +4) disebut karbon dioksida (nama lain: karbon dioksida, karbonat anhidrida, karbon dioksida). Zat ini biasanya ditulis dengan rumus molekul CO2. Massa molarnya adalah 44,01 g / mol. Dalam penampilan, dalam kondisi normal, anhidrida karbonat adalah gas yang tidak berwarna. Pada konsentrasi rendah tidak berbau, pada konsentrasi yang lebih tinggi, ia memperoleh bau asam yang tajam.

Untuk bahan kimia ini, tiga keadaan agregat dimungkinkan, yang ditandai oleh nilai kerapatan yang berbeda:

• Padat (es kering); Pada tekanan 1 atm. Dan suhu -78,5 ° C - 1562 kg / m³;
• Cairan (asam karbonat); Dengan tekanan 56 atm. Dan suhu +20 ° C - 770 kg / m³;
• Gas; Pada tekanan 1 atm. Dan suhu 0 ° С 1,977 kg / m³.

Titik lebur karbon dioksida adalah -78 ° C, titik didihnya adalah -57 ° C. Zat larut dalam air: pada suhu 25 ° C dan tekanan 100 kPa, kelarutannya adalah 1,45 g / l.

Karbon dioksida adalah senyawa kimia alami dimana molekul atom oksigen dengan atom karbon dihubungkan oleh ikatan kovalen. Molekul karbon dioksida bersifat linier dan centrosimetris. Kedua ikatan antara karbon dan dua atom oksigen setara (sebenarnya keduanya ganda). Molekulnya simetris dengan pusatnya, sehingga tidak memiliki momen dipol listrik.

Karbon dioksida adalah salah satu senyawa kimia gas pertama yang tidak dikenali dengan udara. Pada abad ketujuhbelas, ahli kimia Flemish Jan Baptista van Helmont memperhatikan bahwa ketika dia membakar batu bara di dalam bejana tertutup, massa abu yang dihasilkan jauh lebih kecil dari pada arang biasa . Sifat-sifat karbon dioksida dipelajari lebih teliti pada tahun 1750 oleh dokter Skotlandia Joseph Black.

Karbon dioksida pada tekanan dan suhu standar berada di atmosfer bumi dalam jumlah sekitar 0,04% volumetrik. Dalam siklus karbon, yang dikenal sebagai fotosintesis, karbon dioksida diserap oleh tumbuhan, alga, cyanobacteria. Akibatnya, air dan karbohidrat terbentuk, namun proses ini terjadi hanya di bawah pengaruh cahaya. Karbon dioksida juga terbentuk dengan membakar batubara atau hidrokarbon, memfermentasi cairan dan menghembuskan udara oleh manusia dan hewan. Selain itu, dilempar keluar dari gunung berapi, mata air panas, geyser.

Di atmosfer bumi, karbon dioksida memainkan peran penting (menyerap dan memancarkan radiasi dalam rentang inframerah termal). Juga senyawa kimia ini adalah salah satu sumber utama untuk mengurangi pH samudera: larut dalam air, membentuk asam karbonat lemah: CO2 + H2O ↔ H2CO3, tidak dapat benar-benar terdisosiasi menjadi ion.

Karbon dioksida tidak mendukung pembakaran dan pernapasan. Sinar yang menyala di atmosfernya padam. Hewan dan manusia pada konsentrasi tinggi CO2 tercekik. Pada konsentrasi 3% di udara, pernapasan meningkat cepat, pada 10% ada hilangnya kesadaran dan kematian yang cepat, dan kandungan 20% menyebabkan kelumpuhan instan.

Karbon dioksida adalah anhidrida asam karbonat, sehingga ditandai oleh sifat-sifat asam oksida. Dalam kondisi laboratorium, diperoleh interaksi kapur dengan asam hidroklorida dalam peralatan Kipp: CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O. Di industri, diproduksi oleh dekomposisi termal batu gamping atau kapur (kurang sering magnitit atau dolomit): CaCO3 → CaO + CO2. Produksi karbon dioksida adalah produk sampingan dari pemisahan suhu udara rendah menjadi nitrogen dan oksigen. Saat ini, generator khusus diproduksi untuk mendapatkan karbon dioksida dari udara. Generator semacam itu digunakan untuk memasok CO2 ke rumah kaca untuk menciptakan lingkungan yang menguntungkan bagi tanaman.

Karbon dioksida memiliki aplikasi yang luas dalam industri kimia. Ini digunakan untuk produksi soda, untuk sintesis asam organik, untuk produksi minuman non-alkohol. Es kering digunakan sebagai zat pendingin, misalnya dalam pembuatan anggur. Atmosfer karbon dioksida diciptakan untuk mencegah produk makanan membusuk, buah anggur yang sama setelah panen dan sebelum produksi anggur.

Produksi karbondioksida atau karbon dioksida cair dilakukan untuk mengisinya dengan alat pemadam kebakaran karbon dioksida, yang digunakan untuk memadamkan api. Namun, mereka tidak dapat memadamkan seseorang, karena sebagian besar cairan jet CO2 menguap, sementara suhu turun tajam (yang dapat menyebabkan radang dingin) dan CO2 berubah menjadi es kering. Karbon dioksida biasanya dipadamkan oleh cairan yang mudah terbakar dan kabel listrik. Mekanismenya adalah menghentikan akses oksigen dari udara ke sumber api.