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二氧化碳

来源:天气百科

二氧化碳

      二氧化碳是一种在常温下无色无味无臭的气体。化学式为CO2,式量44.01,碳氧化物之一,俗名碳酸气,也称碳酸酐或碳酐。常温下是一种无色无味气体,密度比空气略大,微溶于水,并生成碳酸。固态二氧化碳俗称干冰,升华时可吸收大量热,因而用作制冷剂,如人工降雨,也常在舞美中用于制造烟雾。

二氧化碳-药学作用

药理低浓度时为生理性吸吸兴奋药。当空气中本品含量超过正常(0.03%)时,能使呼吸加深加快;如含量为1%时,能使正常人呼吸量增加25%;含量为3%时,使呼吸量增加2倍。但当含量为25%时,则可使呼吸中枢麻痹,并引起酸中毒, 故吸入浓度不宜超过10%。适应症临床多以本品5~7%与93~95%的氧混合吸入, 用于急救溺毙、吗啡或一氧化碳中毒者、新生儿窒息等。乙醚麻醉时,如加用含有3~5% 本品的氧气吸入,可使麻醉效率增加,并减少呼吸道的刺激。用法用量遵医嘱.25%高浓度吸入可使呼吸中枢麻痹,引起酸中毒。吸入浓度不超过10%。不良反应25%高浓度吸入可使呼吸中枢麻痹,引起酸中毒.吸入浓度不超过10%。

二氧化碳-主要来源

所有含碳元素的物质燃烧都会产生二氧化碳;动植呼吸也会产生二氧化碳;各类食质的缓慢氧化能产生二氧化碳;自然界中二氧化碳矿物的开采可获得二氧化碳。

二氧化碳-化学性质

二氧化碳本身不燃烧,不支持燃烧,不供呼吸;

CO2能溶于水并与水反应生成碳酸,使紫色石蕊试液变成红色:CO2十H2O = H2CO3。

CO2为酸性氧化物,易与碱性氧化物反应生成相应的碳酸盐:CO2+Na2O = Na2CO3。

CO2与碱反应生成相应的碳酸盐和水:CO2+Ba(OH)2 = BaCO3↓+H2O 。

CO2可使澄清的石灰水变浑浊,此反应常用于检验CO2的存在: CO2+Ca(OH)2 = CaCO3↓+H2O 。

CO2与碱作用还可能生成酸式碳酸盐:2CO2+Ca(OH)2 = Ca(HCO3)2 ;CO2+NH3+H2O = NH4HCO3 。

CO2中碳为+4价,可被某些强还原剂还原,如与赤热的碳作用还原成CO,CO2与活泼金属作用被还原成碳: CO2+C=2CO;CO2+2Mg=2MgO+C 。

CO2能参与绿色植物的光合作用,把CO2和H2O合成碳水化合物。 二氧化碳可与金属镁发生反应,生成氧化镁和碳,由此可证明二氧化碳也可以帮助金属镁燃烧,这属于特例。

二氧化碳-物理性质

工业用氧二氧化碳,化学式为CO?,碳氧化物之一,是一种无机物,常温下是一种无色无味气体,密度比空气略大,能溶于水,并生成碳酸。二氧化碳无毒,但不能供给动物呼吸,是一种窒息性气体。在空气中通常含量为0.03%(体积),若含量达到10%时,就会使人呼吸逐渐停止,最后窒息死亡。 表面张力:约3.0dyn/cm 二氧化碳分子结构很稳定,化学性质不活泼,不会与织物发生化学反应。 没有闪点,不燃;无色无味,无毒性。 液体二氧化碳通过减压变成气体很容易和织物分离,完全省去了用传统溶剂带来的复杂后处理过程。

液体CO?和超临界CO?均可作为溶剂,尽管超临界CO?具有比液体CO?更高的溶解性(具有与液体相近的密度和高溶解性,并兼备气体的低粘度和高渗透力)。但它对设备的要求比液体CO?高。综合考虑机器成本与作CO?为溶剂,温度控制在15℃左右,压力在5MPa左右。

二氧化碳-研究历史

二氧化碳在17世纪,法兰德斯化学家海尔蒙特发现在密封容器内燃烧木炭,剩下的气体的密度比原来的气体更高。 1750年代,苏格兰物理学家约瑟夫・布莱克又对二氧化碳有更进一步的研究:石灰石加热或加入酸后会产生一种它称为“固定空气”的气体。 液化二氧化碳首次(在高温压力)在1823年制成。最早描述固体二氧化碳是由查尔斯在1834年开设了压力容器的液体二氧化碳,才发现,冷却所产生的快速蒸发的液体产生了“雪”,即固体二氧化碳。

二氧化碳-分子结构

二氧化碳分子模型二氧化碳,由一个碳原子和两个氧原子结合而成。

C原子以sp杂化轨道形成σ键。分子形状为直线形。非极性分子。   在CO2分子中,碳原子采用sp杂化轨道与氧原子成键。 C原子的两个sp杂化轨道分别与一个O原子生成两个σ键。C原子上两个未参加杂化的p轨道与sp杂化轨道成直角,并且从侧面同氧原子的p轨道分别肩并肩地发生重叠,生成两个∏三中心四电子的离域键。因此,缩短了碳―氧原子间地距离,使CO2中碳氧键具有一定程度的叁键特征。决定分子形状的是sp杂化轨道,CO2为直线型分子。

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