Hiilidioksidi. Laadullinen reaktio hiilidioksidiin Hiilidioksidin reaktio emäksisen oksidin kanssa
Tietosanakirja YouTube
-
1 / 5
Hiilimonoksidi (IV) ei tue palamista. Vain jotkut aktiiviset metallit palavat siinä:
2 M g + C O 2 → 2 M g O + C (\displaystyle (\mathsf (2Mg+CO_(2)\rightarrow 2MgO+C)))Vuorovaikutus aktiivisen metallioksidin kanssa:
C a O + C O 2 → C a C O 3 (\displaystyle (\mathsf (CaO+CO_(2)\rightarrow CaCO_(3))))Veteen liuotettuna se muodostaa hiilihappoa:
C O 2 + H 2 O ⇄ H 2 C O 3 (\displaystyle (\mathsf (CO_(2)+H_(2)O\oikealeftarrows H_(2)CO_(3))))Reagoi alkalien kanssa muodostaen karbonaatteja ja bikarbonaatteja:
C a (O H) 2 + C O 2 → C a C O 3 ↓ + H 2 O (\displaystyle (\mathsf (Ca(OH)_(2)+CO_(2))\rightarrow CaCO_(3)\downarrow +H_() 2)O)))(laadullinen reaktio hiilidioksidiin) K O H + C O 2 → K H C O 3 (\displaystyle (\mathsf (KOH+CO_(2)\oikeanuoli KHCO_(3))))Biologinen
Ihmiskeho vapauttaa noin 1 kg hiilidioksidia päivässä.
Tämä hiilidioksidi kuljetetaan pois kudoksista, missä sitä tuotetaan yhtenä lopputuotteita aineenvaihdunta, laskimojärjestelmän kautta ja sitten erittyy uloshengitetyn ilman mukana keuhkojen kautta. Siten veren hiilidioksidipitoisuus on korkea laskimojärjestelmässä ja laskee keuhkojen kapillaariverkostossa ja alhainen valtimoveressä. Verinäytteen hiilidioksidipitoisuus ilmaistaan usein osapaineena, eli paineena, joka tietyssä hiilidioksidimäärässä olevalla hiilidioksidilla olisi, jos vain hiilidioksidi valtaisi koko verinäytteen tilavuuden.
Hiilidioksidi(CO 2) kulkeutuu veressä kolmella eri tavoilla(Kunkin näiden kolmen kuljetusmuodon tarkka suhde riippuu siitä, onko veri valtimo vai laskimo.)
Hemoglobiini, punasolujen tärkein happea kuljettava proteiini, pystyy kuljettamaan sekä happea että hiilidioksidia. Hiilidioksidi sitoutuu kuitenkin hemoglobiiniin eri paikassa kuin happi. Se sitoutuu globiiniketjujen N-terminaalisiin päihin, ei hemiin. Kuitenkin allosteeristen vaikutusten vuoksi, jotka johtavat muutokseen hemoglobiinimolekyylin konfiguraatiossa sitoutumisen yhteydessä, hiilidioksidin sitoutuminen vähentää hapen kykyä sitoutua siihen tietyllä hapen osapaineella ja päinvastoin - hapen sitoutuminen hemoglobiiniin vähentää hiilidioksidin kykyä sitoutua siihen tietyllä hiilidioksidin osapaineella. Lisäksi hemoglobiinin kyky sitoutua ensisijaisesti happeen tai hiilidioksidiin riippuu myös väliaineen pH:sta. Nämä ominaisuudet ovat erittäin tärkeitä hapen onnistuneelle talteenotolle ja kuljettamiselle keuhkoista kudoksiin ja sen onnistuneelle vapautumiselle kudoksissa sekä hiilidioksidin onnistuneelle talteenotolle ja kuljettamiselle kudoksista keuhkoihin ja sen vapautumiselle siellä.
Hiilidioksidi on yksi tärkeimmistä verenkierron autoregulaation välittäjistä. Se on voimakas vasodilataattori. Vastaavasti, jos hiilidioksidin taso kudoksessa tai veressä nousee (esimerkiksi intensiivisen aineenvaihdunnan vuoksi - esimerkiksi rasituksen, tulehduksen, kudosvaurion tai verenkierron tukkeutumisen, kudosiskemian vuoksi), sitten kapillaarit laajenevat, mikä johtaa verenvirtauksen lisääntymiseen ja vastaavasti hapen kuljetuksen lisääntymiseen kudoksiin ja kertyneen hiilidioksidin kuljetukseen kudoksista. Lisäksi hiilidioksidilla tietyissä pitoisuuksissa (lisätty, mutta ei vielä saavuttanut myrkyllisiä arvoja) on positiivinen inotrooppinen ja kronotrooppinen vaikutus sydänlihakseen ja se lisää sen herkkyyttä adrenaliinille, mikä johtaa sydämen supistusten voimakkuuden ja tiheyden lisääntymiseen, sydämen tuotos ja sen seurauksena , aivohalvaus ja minuuttiveren tilavuus. Se auttaa myös korjaamaan kudosten hypoksiaa ja hyperkapniaa ( edistynyt taso hiilidioksidi).
Bikarbonaatti-ionit ovat erittäin tärkeitä veren pH:n säätelemiseksi ja normaalin ylläpitämiseksi happo-emäs tasapaino. Hengitystiheys vaikuttaa hiilidioksidin määrään veressä. Heikko tai hidas hengitys aiheuttaa hengitysteiden asidoosia, kun taas nopea ja liian syvä hengitys johtaa hyperventilaatioon ja hengitysalkaloosin kehittymiseen.
Lisäksi hiilidioksidilla on merkitystä myös hengityksen säätelyssä. Vaikka kehomme tarvitsee happea aineenvaihduntaan, alhaiset happipitoisuudet veressä tai kudoksissa eivät yleensä stimuloi hengitystä (tai pikemminkin hapenpuutteen stimuloiva vaikutus hengitykseen on liian heikko ja "sytyy" myöhään, erittäin alhaisilla veren happitasoilla, jossa henkilö on usein jo menettänyt tajuntansa). Normaalisti hengitystä stimuloi veren hiilidioksidipitoisuuden nousu. Hengityskeskus on paljon herkempi hiilidioksidin lisääntymiselle kuin hapen puutteelle. Tämän seurauksena erittäin harvinaisen ilman (alhaisella hapen osapaineella) tai happea sisältämättömän kaasuseoksen (esimerkiksi 100 % typpeä tai 100 % typpioksiduulia) hengittäminen voi nopeasti johtaa tajunnan menetykseen aiheuttamatta tunnetta. ilman puute (koska hiilidioksidin taso ei nouse veressä, koska mikään ei estä sen uloshengittämistä). Tämä on erityisen vaarallista suurissa korkeuksissa lentävien sotilaskoneiden lentäjille (ohjaamon hätäpaineen alenemisen yhteydessä lentäjät voivat menettää nopeasti tajuntansa). Tämä hengityksensäätelyjärjestelmän ominaisuus on myös syy siihen, miksi lentoemännät ohjaavat matkustajia lentokoneen ohjaamon paineen alenemisen sattuessa pukemaan itse happinaamarin ennen kuin yrittävät auttaa jotakuta toista - auttaja riskiä näin tehdessään. menettää nopeasti tajuntansa ja jopa tuntematta epämukavuutta ja hapen tarvetta viimeiseen hetkeen asti.
Ihmisen hengityskeskus yrittää pitää hiilidioksidin osapaineen valtimoveressä korkeintaan 40 mmHg. Tietoisessa hyperventilaatiossa valtimoveren hiilidioksidipitoisuus voi laskea 10-20 mm Hg:iin, kun taas veren happipitoisuus ei käytännössä muutu tai kasvaa hieman ja hengityksen tarve pienenee hengityksen seurauksena. hiilidioksidin stimuloivan vaikutuksen väheneminen hengityskeskuksen toimintaan. Tästä syystä tietoisen hyperventilaatiojakson jälkeen on helpompi pidätellä hengitystä pitkään kuin ilman aikaisempaa hyperventilaatiota. Tällainen tietoinen hyperventilaatio, jota seuraa hengityksen pidättäminen, voi johtaa tajunnan menetykseen ennen kuin henkilö tuntee tarvetta hengittää. Turvallisessa ympäristössä tällainen tajunnan menetys ei uhkaa mitään erityistä (tajunnan menetettyään ihminen menettää itsensä hallinnan, lakkaa pidättelemästä hengitystä ja hengittää, hengittää, ja sen mukana hapen saanti aivoihin palautetaan, ja sitten tietoisuus palautuu). Kuitenkin muissa tilanteissa, kuten ennen sukellusta, se voi olla vaarallista (tajunnan menetys ja tarve hengittää tulee syvällä, ja tietoisen hallinnan puuttuessa vettä pääsee hengitysteihin, mikä voi johtaa hukkuminen). Siksi hyperventilaatio ennen sukellusta on vaarallista eikä sitä suositella.
Kuitti
Teollisina määrinä hiilidioksidia vapautuu savukaasuista tai kemiallisten prosessien sivutuotteena, esimerkiksi luonnonkarbonaattien (kalkkikivi, dolomiitti) hajoamisen tai alkoholin valmistuksen (alkoholikäyminen) aikana. Saatu kaasuseos pestään kaliumkarbonaattiliuoksella, joka absorboi hiilidioksidia muuttuen hiilikarbonaatiksi. Bikarbonaattiliuos hajoaa kuumennettaessa tai alipaineessa vapauttaen hiilidioksidia. Nykyaikaisissa hiilidioksidin tuotantolaitoksissa sitä käytetään useammin bikarbonaatin sijasta vesiliuosta monoetanoliamiini, joka tietyissä olosuhteissa pystyy absorboimaan savukaasun sisältämää CO₂:ta ja luovuttamaan sitä kuumennettaessa; jolloin lopputuote erotetaan muista aineista.
Hiilidioksidia tuotetaan myös ilmanerotuslaitoksissa puhtaan hapen, typen ja argonin saamisen sivutuotteena.
Laboratorio-olosuhteissa pieniä määriä saadaan saattamalla karbonaatteja ja bikarbonaatteja reagoimaan happojen, kuten marmorin, liidun tai soodan, kanssa suolahapon kanssa esimerkiksi Kipp-laitteistolla. Rikkihapon reaktion käyttäminen liidun tai marmorin kanssa johtaa heikosti liukenevan kalsiumsulfaatin muodostumiseen, joka häiritsee reaktiota ja poistetaan huomattavalla ylimäärällä happoa.
Juomien valmistukseen voidaan käyttää ruokasoodan reaktiota sitruunahapon tai happaman sitruunamehun kanssa. Ensimmäiset hiilihapotetut juomat ilmestyivät tässä muodossa. Farmaseutit harjoittivat niiden valmistusta ja myyntiä.
Sovellus
Elintarviketeollisuudessa säilöntäaineena ja leivinjauheena käytetään hiilidioksidia, joka on merkitty pakkaukseen koodilla E290.
Laite hiilidioksidin syöttämiseksi akvaarioon voi sisältää kaasusäiliön. Yksinkertaisin ja yleisin menetelmä hiilidioksidin tuottamiseksi perustuu alkoholijuomamäskin valmistussuunnitelmaan. Käymisen aikana vapautuva hiilidioksidi voi hyvinkin tarjota pintakäsittelyä akvaariokasveille.
Hiilidioksidia käytetään limonadin ja kivennäisveden karbonointiin. Hiilidioksidia käytetään myös suojaaineena lankahitsauksessa, mutta korkeissa lämpötiloissa se hajoaa hapen vapautuessa. Vapautunut happi hapettaa metallin. Tässä suhteessa hitsauslankaan on tarpeen lisätä hapettumisenestoaineita, kuten mangaania ja piitä. Toinen hapen vaikutuksen seuraus, joka liittyy myös hapettumiseen, on pintajännityksen jyrkkä lasku, joka johtaa muun muassa voimakkaampaan metalliroiskeeseen kuin hitsattaessa inertissä ilmakehässä.
Hiilidioksidin varastointi terässylinterissä nesteytettynä on kannattavampaa kuin kaasun muodossa. Hiilidioksidilla on suhteellisen alhainen kriittinen lämpötila +31°C. Noin 30 kg nesteytettyä hiilidioksidia kaadetaan tavalliseen 40 litran sylinteriin ja huonelämpötila sylinteri sisältää nestefaasia ja paine on noin 6 MPa (60 kgf / cm²). Jos lämpötila on yli +31°C, hiilidioksidi menee ylikriittiseen tilaan paineessa yli 7,36 MPa. Tyypillisen 40 litran sylinterin vakiokäyttöpaine on 15 MPa (150 kgf/cm²), mutta sen on kestettävä turvallisesti 1,5-kertainen paine eli 22,5 MPa, joten tällaisten sylintereiden kanssa työskentelyä voidaan pitää varsin turvallisena.
Kiinteää hiilidioksidia - "kuivajäätä" - käytetään kylmäaineena laboratoriotutkimus, vähittäiskaupassa, laitteita korjattaessa (esim. jäähdytettävä yksi liitososista tiukan sovituksen yhteydessä) jne. Hiilidioksidilaitoksia käytetään hiilidioksidin nesteyttämiseen ja kuivajään tuottamiseen.
Rekisteröintimenetelmät
Hiilidioksidin osapaineen mittaamista vaaditaan teknisissä prosesseissa mm lääketieteelliset sovellukset- hengityselinten seosten analysointi keuhkojen tekohengityksen aikana ja suljetuissa elämää ylläpitävissä järjestelmissä. Ilmakehän CO 2 -pitoisuuden analyysiä käytetään ympäristö- ja tieteellinen tutkimus, tutkia kasvihuoneilmiötä. Hiilidioksidi mitataan infrapunaspektroskopian periaatteeseen perustuvilla kaasuanalysaattoreilla ja muilla kaasunmittausjärjestelmillä. Lääketieteellistä kaasuanalysaattoria uloshengitysilman hiilidioksidipitoisuuden tallentamiseen kutsutaan kapnografiksi. Alhaisten CO 2 -pitoisuuksien (ja myös ) mittaamiseen prosessikaasuissa tai prosessikaasuissa ilmakehän ilmaa voit käyttää kaasukromatografista menetelmää metanaattorilla ja rekisteröinnillä liekki-ionisaatiodetektorilla.
hiilidioksidia luonnossa
Ilmakehän hiilidioksidipitoisuuden vuotuiset vaihtelut planeetalla määräytyvät pääasiassa pohjoisen pallonpuoliskon keskimmäisten (40-70 °) leveysasteiden kasvillisuudesta.
Suuri määrä hiilidioksidia on liuennut valtamereen.
Hiilidioksidi muodostaa merkittävän osan joidenkin aurinkokunnan planeettojen ilmakehistä: Venus, Mars.
Myrkyllisyys
Hiilidioksidi ei ole myrkyllistä, mutta ilmassa olevien kohonneiden pitoisuuksiensa vaikutuksesta ilmaa hengittäviin eläviin organismeihin se luokitellaan tukahduttavaksi kaasuksi. (Englanti) Venäjän kieli. Pieni, jopa 2-4 %:n keskittymisen nousu sisätiloissa johtaa uneliaisuuden ja heikkouden kehittymiseen ihmisissä. Vaarallisiksi pitoisuuksiksi katsotaan noin 7-10 %:n taso, jolla kehittyy tukehtuminen, joka ilmenee päänsärkynä, huimauksena, kuulon heikkenemisenä ja tajunnan menetyksenä (samankaltaisia oireita kuin korkeuspahoinpitelyssä) pitoisuudesta riippuen usean vuoden ajan. minuutista yhteen tuntiin asti. Hengitettäessä ilmaa kanssa korkeat pitoisuudet kaasukuolema tapahtuu hyvin nopeasti tukehtumisesta.
Vaikka itse asiassa jopa 5-7% CO 2 -pitoisuus ei ole tappava, ihmiset alkavat tuntea olonsa heikoksi, uneliaaksi jo 0,1%:n pitoisuudella (tällaista hiilidioksidipitoisuutta havaitaan megakaupunkien ilmassa). Tämä osoittaa, että korkeallakin happipitoisuudella korkealla CO 2 -pitoisuudella on voimakas vaikutus hyvinvointiin.
Ilman hengittäminen tämän kaasun lisääntyneellä pitoisuudella ei johda pitkäaikaisiin terveysongelmiin, ja sen jälkeen, kun uhri on poistettu saastuneesta ilmakehästä, terveys palautuu nopeasti.
Hiilidioksidi, hiilimonoksidi, hiilidioksidi ovat kaikki nimiä samalle aineelle, jonka tunnemme hiilidioksidina. Mitkä ovat tämän kaasun ominaisuudet ja mitkä ovat sen sovellukset?
Hiilidioksidi ja sen fysikaaliset ominaisuudet
Hiilidioksidi koostuu hiilestä ja hapesta. Hiilidioksidin kaava on CO₂. Luonnossa se muodostuu palamalla tai mätänemällä. eloperäinen aine. Ilma- ja mineraalilähteissä kaasupitoisuus on myös melko korkea. Lisäksi ihmiset ja eläimet vapauttavat hiilidioksidia uloshengittäessään.
Riisi. 1. Hiilidioksidimolekyyli.
Hiilidioksidi on täysin väritön kaasu, jota ei voida nähdä. Siinä ei myöskään ole hajua. Korkealla pitoisuudella ihmiselle voi kuitenkin kehittyä hyperkapnia, eli tukehtuminen. Hiilidioksidin puute voi myös aiheuttaa terveysongelmia. Tämän kaasun puutteen seurauksena voi kehittyä käänteinen tukehtumistila - hypokapnia.
Jos hiilidioksidi sijoitetaan alhaiseen lämpötilaan, se kiteytyy -72 asteessa ja muuttuu lumeksi. Siksi kiinteässä tilassa olevaa hiilidioksidia kutsutaan "kuivaksi lumeksi".
Riisi. 2. Kuiva lumi on hiilidioksidia.
Hiilidioksidi on 1,5 kertaa ilmaa tiheämpää. Sen tiheys on 1,98 kg / m³ Hiilidioksidimolekyylin kemiallinen sidos on kovalenttinen polaarinen. Se on polaarinen, koska hapella on korkeampi elektronegatiivisuusarvo.
Tärkeä käsite aineiden tutkimuksessa on molekyyli- ja moolimassa. Hiilidioksidin moolimassa on 44. Tämä luku muodostuu molekyylin muodostavien atomien suhteellisten atomimassojen summasta. Suhteellisten atomimassojen arvot on otettu taulukosta D.I. Mendeleev ja pyöristetty ylöspäin kokonaislukuihin. Vastaavasti CO2:n moolimassa = 12+2*16.
Hiilidioksidin alkuaineiden massaosien laskemiseksi on tarpeen noudattaa kaavaa aineen kunkin kemiallisen alkuaineen massaosien laskemiseksi.
n on atomien tai molekyylien lukumäärä.
A r on kemiallisen alkuaineen suhteellinen atomimassa.
Herra on aineen suhteellinen molekyylipaino.
Laske suhteellinen molekyylipaino hiilidioksidi.Mr(CO₂) = 14 + 16 * 2 = 44 w(C) = 1 * 12 / 44 = 0,27 tai 27 % Koska hiilidioksidi sisältää kaksi happiatomia, n = 2 w(O) = 2 * 16 / 44 = 0,73 tai 73 %
Vastaus: w(C) = 0,27 tai 27 %; w(O) = 0,73 tai 73 %
Hiilidioksidin kemialliset ja biologiset ominaisuudet
Hiilidioksidilla on happamia ominaisuuksia, koska se on hapan oksidi, ja veteen liuenneena muodostuu hiilihappo:
CO2+H20=H2CO3
Se reagoi alkalien kanssa, jolloin muodostuu karbonaatteja ja bikarbonaatteja. Tämä kaasu on syttymätöntä. Vain jotkut aktiiviset metallit, kuten magnesium, palavat siinä.
Kuumennettaessa hiilidioksidi hajoaa hiilimonoksidiksi ja hapeksi:
2CO3 = 2CO+O3.
Kuten muutkin happamat oksidit Tämä kaasu reagoi helposti muiden oksidien kanssa:
СaO+Co3=CaCO3.
Hiilidioksidi on kaikkien orgaanisten aineiden ainesosa. Tämän kaasun kierto luonnossa tapahtuu tuottajien, kuluttajien ja hajottajien avulla. Ihminen tuottaa elämänsä aikana noin 1 kg hiilidioksidia päivässä. Hengittäessämme saamme happea, mutta tällä hetkellä keuhkorakkuloihin muodostuu hiilidioksidia. Tässä vaiheessa tapahtuu vaihto: happi tulee vereen ja hiilidioksidi poistuu.
Hiilidioksidia syntyy alkoholin valmistuksen aikana. Tämä kaasu on myös sivutuote typen, hapen ja argonin tuotannossa. Hiilidioksidin käyttö on välttämätöntä elintarviketeollisuudessa, jossa hiilidioksidi toimii säilöntäaineena ja nesteen muodossa oleva hiilidioksidi sisältyy sammuttimiin.
Jatkoa. Katso 21, 22, 23, 24, 25-26, 27-28, 29/2003
6. Hiilen alaryhmä
Tietää: hiilen allotrooppiset modifikaatiot, niiden ominaisuuksien riippuvuus kidehilan rakenteesta; tärkeimmät ominaisuudet ja hiilen, hiilioksidien, hiilihapon, karbonaattien, piin, piioksidien, piihapon käyttö; rakennusmateriaalien koostumus ja tuotanto - lasi, sementti, betoni, keramiikka, olosuhteet niiden järkevälle varastointille ja käytölle; kvalitatiivinen reaktio karbonaatti-ioniin; tapoja havaita hiilidioksidia.
Pystyä: luonnehtia alkuaineiden alaryhmää atomien rakenteen ja alkuaineiden sijainnin perusteella jaksollinen järjestelmä; kuvata Kemialliset ominaisuudet tutkittu aineita reaktioyhtälöillä; määrittää käytännössä karbonaatti-ioni ja hiilidioksidi; ratkaista yhdistettyjä ongelmia.
Peruskonseptit: adsorptio, desorptio, adsorptioaine, kalkkivesi, kalkkimaito, karbidit, silisidit, piianhydridi, keramiikka.Kontrollikysymykset
1. Mikä on hiilen valenssi yhdisteissä? Miksi?
2. Mitä allotrooppisia muotoja hiili muodostuu?
3. Mitä eroa on grafiitin ja timantin ominaisuuksien välillä? Miksi näiden aineiden ominaisuudet ovat niin erilaisia?
4. Miksi aktiivihiili pystyy adsorboitumaan?
5. Mitä kutsutaan adsorptioksi? Missä tätä omaisuutta käytetään?
6. Mihin reaktioihin hiili voi osallistua? Kirjoita reaktioyhtälöt.
7. Mitä oksideja hiili muodostaa?
8. Miten hiilimonoksidimolekyyli on järjestetty, minkä tyyppinen kemiallinen sidos sillä on?
9. Miten hiili(II)oksidia voidaan tuottaa? Esitä yhtälö kemialliselle reaktiolle.
10. Mitä ovat fyysiset ominaisuudet hiilimonoksidi?
11. Mitä reaktioita hiilimonoksidi voi kestää? Esitä kemiallisten reaktioiden yhtälöt.
12. Missä hiilimonoksidia (II) käytetään?
13. Miten hiilimonoksidi vaikuttaa elävään organismiin? Kuinka suojautua niiden myrkyttämiseltä?
14. Miten hiilidioksidimolekyyli on järjestetty, minkä tyyppinen kemiallinen sidos sillä on?
15. Kuinka saat hiilidioksidia? Kirjoita reaktiolle yhtälö.
16. Mitkä ovat hiilidioksidin fysikaaliset ominaisuudet?
17. Mitkä reaktiot ovat mahdollisia hiilidioksidille? Esitä vastaavat reaktioyhtälöt.
18. Miten keski- ja happamat suolat muodostuvat CO 2:n reaktioissa alkalien kanssa? Kirjoita reaktioyhtälöt.
19. Kuinka tunnistaa hiilidioksidi? Kirjoita yhtälö kvalitatiiviselle reaktiolle CO 2 :lle.
20. Miksi CO 2 ei tue palamista ja hengitystä?
21. Mikä on atomien sijoittelu hiilihappomolekyylissä?
22. Millainen kemiallinen sidos on hiilihappomolekyylin atomien välillä?
23. Miten hiilihappoa saadaan? Esitä reaktioyhtälö.
24. Miten hiilihappo dissosioituu? Onko se vahva elektrolyytti?
25. Miten natriumkarbonaatin hydrolyysi tapahtuu liuoksessa? Kirjoita reaktioyhtälö.
26. Minkä värinen on lakmus hiilihappoliuoksessa? Miksi?
27. Mitä suoloja hiilihappo voi muodostaa? Anna esimerkkejä aineiden kaavoista.
28. Mitä hiilihapon suoloja esiintyy luonnossa ja miksi niitä kutsutaan?
29. Mitä karbonaatteja saadaan teollisuudessa?
30. Mitkä ovat hiilihapposuolojen fysikaaliset ominaisuudet?
31. Miten karbonaatit käyttäytyvät kuumennettaessa? Kirjoita reaktioyhtälöt.
32. Mitä hiilivedyille tapahtuu kuumennettaessa?
33. Mitkä muut reaktiot (hajoamisen lisäksi) ovat mahdollisia karbonaateille?
34. Mikä on kvalitatiivinen reaktio karbonaateille? Kirjoita reaktioyhtälö.
35. Kuvaile piiatomin rakennetta.
36. Mitä ovat mahdolliset tutkinnot Piin hapettuminen sen yhdisteissä?
37. Mitkä ovat piin fysikaaliset ominaisuudet?
38. Miten puhdasta piitä saadaan? Kirjoita reaktiolle yhtälö.
39. Mitkä reaktiot ovat mahdollisia piille? Kirjoita reaktioyhtälöt.
40. Miten pii on vuorovaikutuksessa alkalien kanssa? Kirjoita reaktiolle yhtälö.
41. Missä piitä käytetään?
42. Mikä oksidi muodostaa piitä? Missä muodossa piioksidia löytyy luonnosta?
43. Miksi piidioksidi on kovaa ja tulenkestävää?
44. Mitkä ovat piidioksidin kemialliset ominaisuudet? Kirjoita reaktioyhtälöt.
45. Missä piidioksidia käytetään?
46. Mikä on piihapon yksinkertaisin kaava?
47. Kuinka saat piihappoa? Esitä reaktioyhtälö.
48. Mitkä ovat piihapon fysikaaliset ominaisuudet?
49. Miten silikaatteja saadaan? Kirjoita reaktioyhtälöt.
50. Mitkä ovat silikaattien kemialliset ominaisuudet? Kirjoita reaktioyhtälöt.
51. Missä piihappoa käytetään?
52. Missä silikaatteja käytetään?
53. Mitä materiaaleja silikaattiteollisuus tuottaa?
54. Mikä on lasituotannon raaka-aine?
55. Miten lasin ominaisuuksia voidaan muuttaa?
56. Missä lasia käytetään?
57. Missä keraamisia tuotteita käytetään?
58. Mikä on raaka-aine sementin valmistuksessa?
59. Missä sementtiä käytetään?
60. Mitkä elementit muodostavat hiiliperheen?
61. Miten hiilialaryhmän alkuaineiden ominaisuudet muuttuvat atomiytimen varauksen kasvaessa? Miksi?
62. Missä hiiliperheen elementtejä käytetään?6.1. Ongelman ratkaiseminen aiheesta "Hiilialaryhmä"
Tehtävä 1. Käsiteltäessä 3,8 g natriumkarbonaatin ja natriumbikarbonaatin seosta suolahapolla muodostui 896 ml kaasua
(Hyvin.). Mikä tilavuus suolahappoa ( valtaosa– 20 %, tiheys – 1,1 g/cm 3) kulutettiin ja mikä on alkuperäisen seoksen koostumus?Ratkaisu
1. Aineen määrän laskeminen:
(CO 2) = 0,896 (l) / 22,4 (l / mol) = 0,04 mol.
Merkitse X Na 2 CO 3:n reaktiossa suolahapon kanssa vapautuvan CO 2 -kaasuaineen määrä. Sitten
NaHC03:n reaktiossa HCl:n kanssa vapautuva (CO 2) on (0,04 - X) mol. Kirjoitetaan reaktioyhtälöt:2. Tehdään muistiin seoksen kvantitatiivisen koostumuksen määrittämiseksi:
106X + 84 (0,04 – X) = 3,8, siis X= 0,02 mol;
m(Na 2 CO 3) \u003d 0,02 106 \u003d 2,12 g,
m(NaHC03) \u003d 0,02 84 \u003d 1,68 g.
3. Laske hapon tilavuus. Reaktiossa Na 2CO 3:n kanssa kuluu 0,04 mol HCl:a ja reaktiossa NaNCO 3:n kanssa - 0,02 mol HCl:a.
Vastaus. 9,95 ml hapanta HCl:a; 2,12 g Na2C03:a ja 1,68 g NaHC03:a.
Tehtävä 2. Mikä tilavuus hiilidioksidia on johdettava (n.a.) 80 g painavan liuoksen läpi, jonka bariumhydroksidin liuenneen aineen massaosuus on 5 %, jotta saadaan bariumbikarbonaattia?
Ratkaisu
1. Laadi reaktioyhtälö:
2. Laske reaktioon osallistuneiden alkuyhdisteiden aineiden määrät:
m(Ba (OH) 2) \u003d 80 0,05 \u003d 4 g,
(Ba (OH) 2) \u003d 4/171 \u003d 0,0234 mol;
(CO 2) \u003d 2 (Ba (OH) 2) \u003d 2 0,0234 \u003d 0,0468 mol.
3. Laske kaasun tilavuus:
V(CO 2) \u003d 0,0468 22,4 \u003d 1,05 l.
Vastaus. 1,05 l CO 2 .
Tehtävä 3. 1 litra hiilioksidien (II) ja (IV) seosta johdettiin kalkkiveden läpi. Sakka suodatettiin pois ja kuivattiin, sakan massa oli 2,45 g. Aseta kaasupitoisuus alkuseoksessa tilavuusprosentteina
(Hyvin.).Ratkaisu
1. Kirjoita reaktioyhtälöt:
2. Laske aineen CO 2 määrä:
(CO 2) \u003d (CaCO 3) \u003d 2,45 / 100 \u003d 0,0245 mol.
3. Laske kaasujen tilavuudet ja tilavuusosuudet () seoksessa:
V(CO 2) \u003d 22,4 0,0245 \u003d 0,5488 l, (CO 2) \u003d 54,88 %;
V(CO) \u003d 1 - 0,5488 \u003d 0,4512 l, (CO) = 45,12 %.
Vastaus. Tilavuusosuudet (C02) = 54,88 %; (CO) = 45,12 %.
Itsehillintätehtävät
1. Minkä aineiden kanssa hiilimonoksidi (IV) reagoi: natriumhydroksidi, vesi, magnesiumkarbonaatti, natriumkloridi, kalsiumoksidi, kupari(II)hydroksidi, kivihiili, kalkkivesi? Kirjoita mahdollisten reaktioiden yhtälöt.
2. Yksi putki sisältää natriumkarbonaattiliuosta ja toinen - natriumsulfaattia. Jokaiseen putkeen lisättiin bariumkloridiliuosta, ja molemmissa tapauksissa havaittiin valkoista sakkaa. Kuinka määrittää, mikä koeputki sisältää karbonaattia? Kirjoita molekyyli- ja ionireaktioyhtälöt.
3. Selitä redox-prosessit näyttämällä elektronien siirtymät elektronitasapainomenetelmällä:
4. Kirjoita reaktioyhtälöt seuraaville muunnoksille:
5. Ylimääräisen suolahapon vaikutuksesta dolomiitti-MgCO 3 CaCO 3 -näytteeseen, joka painaa 50 g, vapautuu 11,2 litraa hiilidioksidia (n.a.). Määritä tämän dolomiittinäytteen epäpuhtauksien massaosuus.
Vastaus. 8%.
6. Tiedetään, että hiiltä poltettaessa lämpöä vapautuu 402 kJ/mol ja kalkkikiveä poltettaessa 180 kJ/mol lämpöä. Määritä näiden tietojen avulla hiilen massa (sisältää 0,98 massaosuutta hiiltä), joka tarvitaan 1 kg 5 % epäpuhtauksia sisältävän kalkkikiven hajottamiseen.
Vastaus. 52
7. 1,68 l hiilioksidien (II) ja (IV) seosta johdettiin huoneenlämpötilassa 50 ml:n natriumhydroksidiliuoksen läpi, jonka pitoisuus oli 2 mol/l, minkä jälkeen liuoksen alkalipitoisuus puolitettiin. Määritä alkuperäisen kaasuseoksen koostumus paino- ja tilavuusprosentteina.
Vastaus. (CO) = 33,3 %, (CO) = 24,1 %;
(CO 2) = 66,7 %, (CO 2) = 75,9 %.8. Kaasu, joka on saatu pelkistämällä täydellisesti 16 g rauta(III)oksidia hiilimonoksidilla, johdetaan 98,2 ml:n läpi 15-prosenttista kaliumhydroksidiliuosta (tiheys - 1,14 kg / dm 3). Kuinka monta litraa hiilimonoksidia (II) kuluu
(Hyvin.)? Mikä on syntyvän suolan koostumus ja massa?Vastaus. 6,72 l CO, 30 g KHC03.
7. Metallien yleiset ominaisuudet
Tietää: metallien sijainti jaksollisessa järjestelmässä kemiallisia alkuaineita D.I. Mendelejev; metallien rakenne ja fysikaaliset ominaisuudet; metallien löytäminen luonnosta; metallien yleiset kemialliset ominaisuudet; korroosiotyypit ja suojausmenetelmät sitä vastaan; elektrolyysi redox-prosessina ja sen soveltaminen; metalliseosten luokittelu, joidenkin seosten koostumus, niiden ominaisuudet ja sovellukset; metallien sähkökemiallisen jännitesarjan olemus ja merkitys.
Pystyä: karakterisoi metalleja jaksollisen järjestelmän alkuaineiden sijainnin ja atomien rakenteen perusteella; luonnehtia metallien fysikaalisia ominaisuuksia; laatia reaktioyhtälöitä, jotka heijastavat metallien yleisiä ominaisuuksia; laatia kaavioita ja yhtälöitä suolojen ja emästen sulatteiden ja liuosten elektrolyysille; ratkaista tyypillisiä ja yhdistettyjä ongelmia.
Peruskonseptit Avainsanat: metallisidos, metallikidehila, galvaaninen kenno, sähkökemiallinen kenno, korroosio, elektrolyysi, sähköuutto, metallien elektrolyyttinen jalostus, sähkömuovaus, galvanointi, lejeeringit.Metallien reaktiot happojen kanssa
aktiiviset metallit voi reagoida happojen kanssa vapauttaen vetyä (substituutioreaktiot).
Inaktiiviset metallit eivät syrjäytä vetyä hapoista.Kontrollikysymykset
1. Mikä on metallien merkitys ihmisen elämässä?
2. Mitkä ovat metalliatomien rakenteen piirteet?
3. Missä metallit ovat D.I. Mendelejevin kemiallisten alkuaineiden jaksollisessa taulukossa?
4. Kuinka monta ulkoelektronia pää- ja toissijaisten alaryhmien metalliatomeilla on?
5. Missä muodoissa metalleja löytyy luonnosta?
6. Miten metalleja saadaan niiden yhdisteistä?
7. Miten metallien kidehila on järjestetty?
8. Mitkä ovat metallien fysikaaliset ominaisuudet?
9. Miten metalliatomit käyttäytyvät kemiallisissa reaktioissa ja miksi?
10. Mitä ominaisuuksia - hapettimet tai pelkistimet - metallit osoittavat kemiallisissa reaktioissa?
11. Kerro meille metallien sähkökemiallisista jännitteiden sarjasta.
12. Listaa reaktiot, joihin metallit voivat osallistua.
13. Miten metalliatomien ja metalli-ionien kemialliset aktiivisuudet liittyvät toisiinsa?
14. Höyry s mikä metalli on tappavaa? Kuvaile myrkytyksen merkkejä.
15. Mitä on metallin korroosio ja miten metallia suojataan siltä?
16. Listaa alkalimetallit. Miksi niitä kutsutaan niin?
17. Mitkä ovat alkalimetalliatomien rakenteelliset ominaisuudet?
18. Miten alkalimetalleja saadaan?
19. Mitkä ovat alkalimetallien fysikaaliset ominaisuudet?
20. Mitä oksideja ja peroksideja saadaan hapettamalla alkalimetallit?
21. Mikä on yhdisteen alkalimetallin hapetusaste? Miksi?
22. Kuinka alkalimetallihydridi muodostuu? Mikä on vedyn hapetusaste siinä?
23. Miten alkalimetalli reagoi suolaliuoksen kanssa?
24. Miten alkalimetallien atomit ja ionit värjäävät liekin?
25. Mitkä reaktiot ovat tyypillisiä alkalimetalleille?
26. Mitä kemialliset sidokset muodostaa alkalimetalleja ei-metallien kanssa?
27. Miten natriumperoksidi on vuorovaikutuksessa hiilidioksidin kanssa?
28. Missä alkalimetalleja käytetään?
29. Mikä alkalimetalleista on aktiivisin ja miksi?
30. Miten superoksidi CO 2 on vuorovaikutuksessa CO 2:n kanssa? Kirjoita reaktioyhtälö.7.1. Sula elektrolyysi
Katodi - pelkistävä aine, siinä tapahtuu elektronien vastaanottamisprosessi metallikationien avulla.
Anodi - hapettava aine, siinä tapahtuu happotähteiden tai hydroksidi-ionien anionien elektronien luovutusprosessi.OH-ionien hapettumisen tapauksessa laaditaan kaavio:
4OH - - 4e \u003d 2H 2O + O 2.
Suolan elektrolyysi sulaa.
(Algoritmi 30.)Harjoitus 1. Tee kaavio natriumbromidisulan elektrolyysistä.
Tehtävä 2. Tee kaavio natriumsulfaatin sulan elektrolyysistä.
Alkalisulatteiden elektrolyysi.
(Algoritmi 31.)Harjoitus 1. Tee kaavio natriumhydroksidisulan elektrolyysistä.
7.2. Liuoksen elektrolyysi
Elektrolyysi on redox-prosessi, joka tapahtuu elektrodeissa, kun ne johdetaan elektrolyytin läpi sähkövirta. Katodi on elektrolyysin aikana pelkistävä aine, koska se luovuttaa elektroneja, ja anodi on hapettava aine, koska se vastaanottaa elektroneja anioneista.
Todennäköisimmän prosessin valitsemiseksi katodilla ja anodilla liuosten elektrolyysin aikana käyttämällä inerttiä (liukenematonta) anodia (esimerkiksi grafiittia, kivihiiltä, platinaa, iridiumia) käytetään seuraavia: säännöt.
1. Anodille muodostuu:
a) anioneja F - sisältävien liuosten elektrolyysin aikana, – , , , OH – , – O 2 ;
b) anionien Cl-, Br-, I--, vastaavasti Cl 2, Br 2, I 2 hapettumisen aikana.2. Katodille muodostuu:
a) sellaisten liuosten elektrolyysin aikana, jotka sisältävät ioneja, jotka sijaitsevat jännitesarjassa Al 3+, - H 2:n vasemmalla puolella;
b) jos ionit sijaitsevat jännitesarjassa vedyn - metallien oikealla puolella;
c) jos ionit sijaitsevat jännitteiden sarjassa Al 3+:n ja H+:n välillä, katodilla voi tapahtua kilpailevia prosesseja - sekä metallien että vedyn pelkistymistä;
d) jos vesiliuos sisältää eri metallien kationeja, niin niiden pelkistyminen etenee standardielektrodipotentiaalin arvon pienenemisjärjestyksessä (oikealta vasemmalle metallijännitteiden sarjassa).Käytettäessä aktiivista (liukoista) anodia (kuparista, hopeasta, sinkistä, nikkelistä, kadmiumista) itse anodi hapettuu (liukenee) ja katodilla metallikationien ja vetyionien lisäksi metallikationit anodin liuottamalla saadut pelkistyvät.
Metallien pelkistysominaisuuksia on kätevää verrata käyttämällä sähkökemiallista jännitesarjaa, joka sisältää myös vedyn. Tämän rivin alkuaineiden pelkistyskyky pienenee vasemmalta oikealle, kun taas vastaavien kationien hapetuskyky kasvaa samaan suuntaan.Vesipitoisen suolaliuoksen elektrolyysi.
(Algoritmi 32.)Harjoitus 1. Piirrä kaavio natriumkloridin vesiliuoksen elektrolyysistä käyttämällä inerttejä elektrodeja.
Tehtävä 2. Tee kaavio kupari(II)sulfaatin vesiliuoksen elektrolyysistä käyttämällä inerttejä elektrodeja.
Alkalin vesiliuoksen elektrolyysi.
(Algoritmi 33.)Harjoitus 1. Piirrä kaavio natriumhydroksidin vesiliuoksen elektrolyysistä.
Itsehillintätehtävät
1. Tee elektrolyysikaavioita:
a) kalsiumkloridin, kaliumhydroksidin, litiumsulfaatin sulatteet;
b) magnesiumkloridin, kaliumsulfaatin, elohopea(II)nitraatin vesiliuokset.2. Mitkä reaktiot ovat käytännössä mahdollisia:
a) Cu + HCl...;
b) Mg + H2S04 (rasb.) ...;
c) Zn + Pb(NO3)2...;
d) Cu + ZnCl2...;
e) Ca + H20...;
f) Fe + Cl2...?3. Teräskanteen asetetaan kupariniitti. Mikä romahtaa ensin - kansi vai niitti? Miksi?
4. Siellä on rautatuote, joka on päällystetty suojakalvolla tinaa (tinattua rautaa). Mitä tapahtuu, kun tällaista tuotetta kuumennetaan ilmassa? Kirjoita käynnissä olevien reaktioiden yhtälöt.
5. Mikä tilavuus vetyä (n.a.) vapautuu, kun 20 g natriumin, kaliumin ja kuparin seoksesta valmistettua tuotetta upotetaan veteen massasuhteessa 1:1:2?
Vastaus. 3,86 l.
6. Laske 9,8-prosenttisen rikkihappoliuoksen massa, joka tarvitaan neljän sinkkirakeen liuottamiseen, jos kunkin rakeen massa on 0,2 g.
Vastaus. 12,3 v.
7. Laske, mikä on kaliumhydroksidin massaosuus liuoksessa, jos kaliummetallia, jonka paino on 3,9 g, liuotetaan veteen, jonka tilavuus on 80 ml.
Vastaus. 6,68 %.
8. Tietyn metallin sulfaatin elektrolyysin aikana anodilla vapautui 176 ml happea (n.a.) ja katodilla vapautui samana aikana 1 g metallia. Mitä metallisulfaattia otettiin?
Vastaus. CuSO4.
9. 18 g painava rautalevy upotetaan kupari(II)sulfaattiliuokseen. Kun se peitettiin kuparilla, sen massaksi tuli 18,2 g. Mikä massa rautaa meni liuokseen?
Vastaus. 1,4 g
10. 5 g painavaa rautalevyä lasketaan jonkin aikaa 50 ml:aan 15-prosenttista kupari(II)sulfaattiliuosta, jonka tiheys on 1,12 g / cm 3. Kun levy oli poistettu, sen massaksi todettiin 5,16 g. Mikä on kupari(II)sulfaatin massa jäljellä olevassa liuoksessa?
Vastaus. 5,2 g
Vastaukset itsehillintätehtäviin
6.1. Ongelman ratkaiseminen aiheesta "Hiilialaryhmä"
Hiilen vuorovaikutus hiilidioksidin kanssa etenee reaktion mukaan
Tarkasteltava järjestelmä koostuu kahdesta faasista, kiinteästä hiilestä ja kaasusta (f = 2). Kolme vuorovaikutuksessa olevaa ainetta on liitetty toisiinsa yhdellä reaktioyhtälöllä, joten riippumattomien komponenttien lukumäärä on k = 2. Gibbsin vaihesäännön mukaan järjestelmän vapausasteiden lukumäärä on yhtä suuri kuin
C \u003d 2 + 2 - 2 = 2.
Tämä tarkoittaa, että CO:n ja CO 2:n tasapainopitoisuudet ovat lämpötilan ja paineen funktioita.
Reaktio (2.1) on endoterminen. Siksi Le Chatelierin periaatteen mukaan lämpötilan nousu siirtää reaktion tasapainoa CO:n lisämäärän muodostumisen suuntaan.
Reaktion (2.1) edetessä kuluu 1 mol CO 2:ta, joka, kun normaaleissa olosuhteissa sen tilavuus on 22 400 cm 3 ja 1 mooli kiinteää hiiltä, jonka tilavuus on 5,5 cm 3 . Reaktion seurauksena muodostuu 2 moolia CO:ta, jonka tilavuus normaaleissa olosuhteissa on 44800 cm 3.
Edellä olevista tiedoista reagenssien tilavuuden muutoksesta reaktion aikana (2.1) seuraa:
- Tarkasteltavana olevaan muutokseen liittyy vuorovaikutuksessa olevien aineiden määrän kasvu. Siksi Le Chatelier'n periaatteen mukaisesti paineen nousu edistää reaktiota CO 2:n muodostumissuunnassa.
- Kiinteän faasin tilavuuden muutos on mitätön verrattuna kaasun tilavuuden muutokseen. Siksi heterogeenisissä reaktioissa, joissa on mukana kaasumaisia aineita, voidaan riittävällä tarkkuudella olettaa, että vuorovaikutuksessa olevien aineiden tilavuuden muutos määräytyy vain kaasumaisten aineiden moolien lukumäärän perusteella reaktioyhtälön oikealla ja vasemmalla puolella.
Reaktion tasapainovakio (2.1) määritetään lausekkeesta
Jos grafiitti otetaan standarditilaksi määritettäessä hiilen aktiivisuutta, niin C = 1
Reaktion (2.1) tasapainovakion numeerinen arvo voidaan määrittää yhtälöstä
Tiedot lämpötilan vaikutuksesta reaktion tasapainovakion arvoon on esitetty taulukossa 2.1.
Taulukko 2.1– Reaktion (2.1) tasapainovakion arvot klo erilaisia lämpötiloja
Annetuista tiedoista voidaan nähdä, että noin 1000K (700 o C) lämpötilassa reaktion tasapainovakio on lähellä yksikköä. Tämä tarkoittaa, että reaktio (2.1) on lähes täysin palautuva kohtalaisissa lämpötiloissa. Korkeissa lämpötiloissa reaktio etenee peruuttamattomasti CO:n muodostumisen suuntaan ja matalat lämpötilat vastakkaiseen suuntaan.
Jos kaasufaasi koostuu vain CO:sta ja CO 2:sta, voidaan yhtälö (2.4) pelkistää muotoon ilmaisemalla vuorovaikutuksessa olevien aineiden osapaineet niiden tilavuuspitoisuuksina
Teollisissa olosuhteissa CO ja CO 2 saadaan tuloksena hiilen ja hapen vuorovaikutuksesta ilmassa tai hapella rikastettuna. Samaan aikaan järjestelmään ilmestyy toinen komponentti, typpi. Typen lisääminen kaasuseokseen vaikuttaa CO:n ja CO 2:n tasapainopitoisuuksien suhteeseen samalla tavalla kuin paineen lasku.
Yhtälö (2.6) osoittaa, että tasapainokaasuseoksen koostumus on lämpötilan ja paineen funktio. Siksi yhtälön (2.6) ratkaisu tulkitaan graafisesti käyttämällä pintaa kolmiulotteisessa avaruudessa koordinaateissa T, Ptot ja (% CO). Tällaisen riippuvuuden käsitys on vaikeaa. On paljon kätevämpää esittää se kaasujen tasapainoseoksen koostumuksen riippuvuutena yhdestä muuttujasta, jolloin toinen järjestelmän parametreista on vakio. Kuvassa 2.1 on esimerkkinä tiedot lämpötilan vaikutuksesta tasapainokaasuseoksen koostumukseen, kun Ptot = 10 5 Pa.
Kun kaasuseoksen alkuperäinen koostumus tunnetaan, reaktion suunta (2.1) voidaan päätellä yhtälön avulla
Jos paine järjestelmässä pysyy ennallaan, suhde (2.7) voidaan vähentää muotoon
Kuva 2.1- Reaktion C + CO 2 = 2CO kaasufaasin tasapainokoostumuksen riippuvuus lämpötilasta P CO + P CO 2 = 10 5 Pa.
Kaasuseokselle, jonka koostumus vastaa pistettä a kuvassa 2.1, . Jossa
ja G > 0. Siten tasapainokäyrän yläpuolella olevat pisteet luonnehtivat järjestelmiä, joiden lähestyminen termodynaamisen tasapainon tilaan etenee reaktion avulla
Vastaavasti voidaan osoittaa, että tasapainokäyrän alapuolella olevat pisteet kuvaavat järjestelmiä, jotka lähestyvät tasapainotilaa reaktion vaikutuksesta
hiilidioksidi (hiilidioksidi), jota kutsutaan myös hiilihapoksi, on hiilihapollisten juomien koostumuksen tärkein komponentti. Se määrittää juomien maun ja biologisen stabiilisuuden, antaa niille kuohuvia ja virkistäviä ominaisuuksia.
Kemialliset ominaisuudet. Kemiallisesti hiilidioksidi on inerttiä. Muodostettu julkaisulla suuri numero lämpöä, se on hiilen täydellisen hapettumisen tuotteena erittäin stabiili. Hiilidioksidin pelkistysreaktiot tapahtuvat vain korkeissa lämpötiloissa. Joten esimerkiksi vuorovaikutuksessa kaliumin kanssa 230 ° C:ssa, hiilidioksidi pelkistyy oksaalihapoksi:
Joutuessaan kemialliseen vuorovaikutukseen veden, kaasun kanssa, määrä, joka on enintään 1 % sen pitoisuudesta liuoksessa, muodostaa hiilihappoa, joka hajoaa ioneiksi H +, HCO 3 -, CO 2 3-. Vesiliuoksessa hiilidioksidi pääsee helposti sisään kemialliset reaktiot muodostaen erilaisia hiilihapposuoloja. Siksi hiilidioksidin vesiliuos on erittäin aggressiivinen metalleja kohtaan ja sillä on myös tuhoisa vaikutus betoniin.
fyysiset ominaisuudet. Hiilidioksidia käytetään juomien kyllästämiseen, nesteytettynä puristamalla korkeaan paineeseen. Lämpötilasta ja paineesta riippuen hiilidioksidi voi olla myös kaasumaisessa tai kiinteässä tilassa. Tätä vastaava lämpötila ja paine aggregaation tila, on esitetty vaihetasapainokaaviossa (kuva 13).
Lämpötilassa miinus 56,6 ° C ja paineessa 0,52 MN / m 2 (5,28 kg / cm 2), joka vastaa kolmoispistettä, hiilidioksidi voi olla samanaikaisesti kaasumaisessa, nestemäisessä ja kiinteässä tilassa. Korkeammissa lämpötiloissa ja paineissa hiilidioksidi on nestemäisessä ja kaasumaisessa tilassa; lämpötilassa ja paineessa, joka on näiden indikaattoreiden alapuolella, kaasu, ohittaen suoraan nestefaasin, siirtyy kaasumaiseen tilaan (sublimoituu). Yli kriittisen lämpötilan 31,5 °C ei mikään paine voi pitää hiilidioksidia nesteenä.
Kaasumaisessa tilassa hiilidioksidi on väritöntä, hajutonta ja sen maku on hieman hapan. 0°C:n lämpötilassa ja ilmakehän paine hiilidioksidin tiheys on 1,9769 kg/zh 3 ; se on 1,529 kertaa ilmaa raskaampi. 0 °C:ssa ja ilmanpaineessa 1 kg kaasua vie 506 litran tilavuuden. Hiilidioksidin tilavuuden, lämpötilan ja paineen välinen suhde ilmaistaan yhtälöllä:
jossa V on 1 kg kaasun tilavuus m 3 / kg; T on kaasun lämpötila °K; P - kaasun paine N / m2; R on kaasuvakio; A on lisäarvo, joka ottaa huomioon poikkeaman ihanteellisen kaasun tilayhtälöstä;
Nesteytetty hiilidioksidi- väritön, läpinäkyvä, helposti liikkuva neste, joka muistuttaa ulkomuoto alkoholia tai eetteriä. Nesteen tiheys 0 °C:ssa on 0,947. 20°C:n lämpötilassa nesteytetty kaasu varastoidaan 6,37 MN/m2 (65 kg/cm2) paineessa terässylintereissä. Kun ilmapallosta virtaa vapaasti, neste haihtuu absorboimalla suuren määrän lämpöä. Kun lämpötila laskee miinus 78,5 ° C: een, osa nesteestä jäätyy ja muuttuu niin sanotuksi kuivajääksi. Kovuudeltaan kuivajää on lähellä liitua ja sen väri on himmeän valkoinen. Kuivajää haihtuu hitaammin kuin neste, ja se muuttuu suoraan kaasumaiseen tilaan.
Lämpötilassa miinus 78,9 ° C ja paineessa 1 kg / cm 2 (9,8 MN / m 2) kuivajään sublimaatiolämpö on 136,89 kcal / kg (573,57 kJ / kg).
Ladataan...
