Hol használják a co2-t? Folyékony szén-dioxid (CO2, szén-dioxid, szén-dioxid). Mesterséges szén-dioxid források

Enciklopédiai YouTube

1 / 5

A szén(IV)-monoxid nem támogatja az égést. Csak néhány aktív fém ég benne:

2 M g + C O 2 → 2 M g O + C (\displaystyle (\mathsf (2Mg+CO_(2)\jobbra 2MgO+C)))

Kölcsönhatás aktív fém-oxiddal:

C a O + C O 2 → C a C O 3 (\displaystyle (\mathsf (CaO+CO_(2)\jobbra mutató CaCO_(3))))

Vízben oldva szénsavat képez:

C O 2 + H 2 O ⇄ H 2 C O 3 (\displaystyle (\mathsf (CO_(2)+H_(2)O\rightleftarrows H_(2)CO_(3))))

Lúgokkal reagál, karbonátokat és bikarbonátokat képezve:

C a (O H) 2 + C O 2 → C a C O 3 ↓ + H 2 O (\displaystyle (\mathsf (Ca(OH)_(2)+CO_(2))\jobbra mutató CaCO_(3)\downarrow +H_() 2)O)))(minőségi reakció szén-dioxidra) K O H + C O 2 → K H C O 3 (\displaystyle (\mathsf (KOH+CO_(2)\jobbra KHCO_(3))))

Biológiai

Az emberi szervezet körülbelül 1 kg szén-dioxidot bocsát ki naponta.

Ez a szén-dioxid a szövetekből, ahol az anyagcsere egyik végtermékeként képződik, a vénás rendszeren keresztül jut el, majd a tüdőn keresztül a kilélegzett levegővel távozik. Így a vénás rendszerben magas a vér szén-dioxid-tartalma, a tüdő kapillárishálózatában pedig csökken, az artériás vérben pedig alacsony. A vérminta szén-dioxid-tartalmát gyakran parciális nyomással fejezik ki, vagyis azzal a nyomással, amely egy vérmintában lévő adott mennyiségű szén-dioxidnak akkor lenne, ha az egyedül elfoglalná a vérminta teljes térfogatát.

A szén-dioxid (CO2) a vérben három különböző módon szállítódik (e három szállítási mód pontos aránya attól függ, hogy a vér artériás vagy vénás).

A hemoglobin, a vörösvértestek fő oxigénszállító fehérje, képes oxigént és szén-dioxidot is szállítani. A szén-dioxid azonban más helyen kötődik a hemoglobinhoz, mint az oxigén. A globinláncok N-terminális végéhez kötődik, nem pedig a hemhez. Azonban az alloszterikus hatások miatt, amelyek kötődéskor a hemoglobin molekula konfigurációjának megváltozásához vezetnek, a szén-dioxid megkötése csökkenti az oxigén kötődési képességét adott parciális oxigénnyomás mellett, és fordítva - az oxigénnek a hemoglobinhoz való kötődése csökkenti a szén-dioxid kötődési képességét, adott szén-dioxid parciális nyomáson. Ezenkívül a hemoglobin oxigénnel vagy szén-dioxiddal való preferenciális megkötésének képessége a környezet pH-értékétől is függ. Ezek a tulajdonságok nagyon fontosak az oxigén tüdőből a szövetekbe történő sikeres felvétele és szállítása, valamint a szövetekbe történő sikeres kibocsátása, valamint a szén-dioxid szövetekből a tüdőbe történő sikeres felvétele és szállítása, valamint ott történő felszabadulása szempontjából.

A szén-dioxid a véráramlás autoregulációjának egyik legfontosabb közvetítője. Ez egy erős értágító. Ennek megfelelően, ha a szövetben vagy a vérben megemelkedik a szén-dioxid szintje (például intenzív anyagcsere miatt - mondjuk edzés, gyulladás, szövetkárosodás, vagy a véráramlás akadályozása, szöveti ischaemia miatt), akkor a hajszálerek kitágulnak. , ami fokozott véráramláshoz és ennek megfelelően fokozza a szövetek oxigénszállítását és a felhalmozódott szén-dioxid szövetekből történő szállítását. Ezenkívül a szén-dioxid bizonyos koncentrációkban (megnövekedett, de még nem éri el a toxikus értékeket) pozitív inotróp és kronotrop hatást fejt ki a szívizomra, és növeli annak adrenalinérzékenységét, ami a szívösszehúzódások erősségének és gyakoriságának növekedéséhez vezet. kimenet, és ennek következtében , stroke és perc vérmennyiség. Ez segít a szöveti hipoxia és hypercapnia (megnövekedett szén-dioxid szint) korrigáltatásában is.

A bikarbonát ionok nagyon fontosak a vér pH-jának szabályozásában és a normál sav-bázis egyensúly fenntartásában. A légzésszám befolyásolja a vér szén-dioxid-tartalmát. A gyenge vagy lassú légzés légúti acidózist okoz, míg a gyors és túlzottan mély légzés hiperventillációhoz és légúti alkalózis kialakulásához vezet.

Emellett a szén-dioxid a légzés szabályozásában is fontos szerepet játszik. Bár szervezetünknek oxigénre van szüksége az anyagcseréhez, az alacsony oxigénszint a vérben vagy a szövetekben általában nem serkenti a légzést (vagy inkább az alacsony oxigénszint légzésre gyakorolt serkentő hatása túl gyenge, és későn, nagyon alacsony oxigénszint mellett „kapcsol be” a vér, amelynél az ember gyakran már elveszti az eszméletét). Normális esetben a légzést a vér szén-dioxid szintjének emelkedése serkenti. A légzőközpont sokkal érzékenyebb a megnövekedett szén-dioxid-szintre, mint az oxigénhiányra. Ennek következtében nagyon híg levegő (alacsony parciális oxigénnyomás mellett) vagy oxigént egyáltalán nem tartalmazó gázkeverék (például 100% nitrogén vagy 100% nitrogén-oxid) belélegzése gyorsan eszméletvesztéshez vezethet anélkül, hogy érzést kelthetne. levegőhiány (mert a szén-dioxid szintje nem emelkedik a vérben, mert semmi sem akadályozza kilégzését). Ez különösen veszélyes a nagy magasságban repülő katonai repülőgépek pilótáira (a kabin vészhelyzeti nyomáscsökkentése esetén a pilóták gyorsan elveszíthetik az eszméletüket). A légzésszabályozó rendszer ezen tulajdonsága az oka annak is, hogy a repülőgépek légiutas-kísérői arra utasítják az utasokat a repülőgép utasterének nyomáscsökkenése esetén, hogy először is vegyék fel magukra az oxigénmaszkot, mielőtt másokon próbálnának segíteni - ezzel , a segítő azt kockáztatja, hogy gyorsan elveszíti az eszméletét, méghozzá anélkül, hogy az utolsó pillanatig bármilyen kellemetlenséget vagy oxigénigényt érezne.

Az emberi légzőközpont az artériás vérben lévő szén-dioxid parciális nyomását 40 Hgmm-nél nem magasabb szinten próbálja tartani. Tudatos hiperventiláció esetén az artériás vér szén-dioxid-tartalma 10-20 Hgmm-re csökkenhet, miközben a vér oxigéntartalma gyakorlatilag változatlan marad, vagy kismértékben emelkedik, és a csökkenés hatására csökken az újabb levegővétel szükségessége. a szén-dioxidnak a légzőközpont tevékenységére gyakorolt serkentő hatásában. Ez az oka annak, hogy a tudatos hiperventiláció időszaka után könnyebben lehet sokáig visszatartani a lélegzetet, mint korábbi hiperventiláció nélkül. Ez a szándékos hiperventiláció, majd a légzés visszatartása eszméletvesztéshez vezethet, mielőtt a személy úgy érzi, hogy levegőt kell vennie. Biztonságos környezetben az ilyen eszméletvesztés nem fenyeget semmi különöset (az eszméletvesztést követően az ember elveszíti az önuralmát, abbahagyja a lélegzetvisszafojtását és levegőt vesz, lélegzik, és ezzel együtt az agy oxigénellátása is megszűnik. helyreáll, és akkor a tudat helyreáll). Más helyzetekben, például merülés előtt azonban ez veszélyes lehet (mélységben eszméletvesztés és levegővételi kényszer lép fel, tudatos kontroll nélkül pedig víz kerül a légutakba, ami fulladáshoz vezethet). Éppen ezért a búvárkodás előtti hiperventiláció veszélyes és nem ajánlott.

Nyugta

Ipari mennyiségben a szén-dioxid a füstgázokból, vagy kémiai folyamatok melléktermékeként szabadul fel, például természetes karbonátok (mészkő, dolomit) bomlásakor, vagy alkohol előállítása során (alkoholos erjesztés). A kapott gázok elegyét kálium-karbonát oldattal mossuk, amely abszorbeálja a szén-dioxidot, és hidrogén-karbonáttá alakul. A hidrogén-karbonát oldat hevítésre vagy csökkentett nyomásra bomlik, és szén-dioxid szabadul fel. A modern szén-dioxid-előállító berendezésekben a hidrogén-karbonát helyett gyakrabban használnak vizes monoetanol-amin oldatot, amely bizonyos körülmények között képes a füstgázban lévő CO₂ elnyelésére és hevítéskor kibocsátására; Ez elválasztja a készterméket más anyagoktól.

Szén-dioxid is keletkezik légleválasztó üzemekben a tiszta oxigén, nitrogén és argon előállításának melléktermékeként.

A laboratóriumban kis mennyiségeket állítanak elő karbonátok és bikarbonátok savakkal, például márványral, krétával vagy szódával sósavval való reagáltatásával, például egy Kipp-készülék segítségével. A kénsav és a kréta vagy márvány reakciója enyhén oldódó kalcium-szulfát képződését eredményezi, amely megzavarja a reakciót, és amelyet jelentős savfelesleg távolít el.

Italok elkészítéséhez a szódabikarbóna citromsavval vagy savanyú citromlével való reakcióját használhatjuk. Ebben a formában jelentek meg az első szénsavas italok. Gyártásukkal és értékesítésükkel gyógyszerészek foglalkoztak.

Alkalmazás

Az élelmiszeriparban a szén-dioxidot tartósítószerként és kelesztőként használják, és a csomagoláson a kóddal jelzik. E290.

Az akvárium szén-dioxid-ellátására szolgáló eszköz tartalmazhat gáztartályt. A szén-dioxid előállításának legegyszerűbb és legelterjedtebb módja az alkoholos ital cefre elkészítésének tervezésén alapul. Az erjedés során felszabaduló szén-dioxid jól táplálhatja az akváriumi növényeket

A szén-dioxidot limonádé és szénsavas víz szénsavasításához használják. A szén-dioxidot védőközegként is használják a huzalhegesztésben, de magas hőmérsékleten lebomlik és oxigént bocsát ki. A felszabaduló oxigén oxidálja a fémet. Ebben a tekintetben deoxidálószereket, például mangánt és szilíciumot kell bevinni a hegesztőhuzalba. Az oxigén hatásának másik, szintén oxidációval összefüggő következménye a felületi feszültség meredek csökkenése, amely többek között intenzívebb fémfröccsenéshez vezet, mint inert környezetben végzett hegesztéskor.

A szén-dioxid tárolása cseppfolyósított állapotban acélpalackban jövedelmezőbb, mint gáz formájában. A szén-dioxid kritikus hőmérséklete viszonylag alacsony, +31°C. Körülbelül 30 kg cseppfolyósított szén-dioxidot öntünk egy szabványos 40 literes hengerbe, és szobahőmérsékleten folyadékfázis lesz a hengerben, és a nyomás körülbelül 6 MPa (60 kgf/cm²). Ha a hőmérséklet +31°C felett van, akkor a szén-dioxid szuperkritikus állapotba kerül 7,36 MPa feletti nyomással. A normál 40 literes henger normál üzemi nyomása 15 MPa (150 kgf/cm²), de biztonságosan el kell viselnie a 1,5-szer nagyobb nyomást, azaz 22,5 MPa-t, így az ilyen hengerekkel való munkavégzés meglehetősen biztonságosnak tekinthető.

A szilárd szén-dioxid - „szárazjég” - hűtőközegként használatos laboratóriumi kutatásokban, kiskereskedelemben, berendezések javítása során (például: az egyik illeszkedő alkatrész hűtése présillesztés során), stb. A szén-dioxidot cseppfolyósításra használják. szén-dioxid és szárazjég előállítása

Regisztrációs módszerek

A szén-dioxid parciális nyomásának mérése szükséges technológiai folyamatokban, orvosi alkalmazásokban - mesterséges lélegeztetéskor és zárt életfenntartó rendszerekben légúti keverékek elemzése. A légkör CO 2 koncentrációjának elemzését környezeti és tudományos kutatásokhoz, az üvegházhatás vizsgálatához használják. A szén-dioxid mérése az infravörös spektroszkópia elvén alapuló gázanalizátorok és más gázmérő rendszerek segítségével történik. A kilélegzett levegő szén-dioxid-tartalmának rögzítésére szolgáló orvosi gázelemző készüléket kapnográfnak nevezik. A CO 2 alacsony koncentrációjának (valamint) mérésére technológiai gázokban vagy légköri levegőben metanátoros gázkromatográfiás módszer és lángionizációs detektoron történő regisztrálás használható.

Szén-dioxid a természetben

A bolygó légköri szén-dioxid-koncentrációjának éves ingadozásait főként az északi félteke középső szélességi köreinek (40-70°) növényzete határozza meg.

Az óceánban nagy mennyiségű szén-dioxid oldódik fel.

A szén-dioxid a Naprendszer egyes bolygóinak légkörének jelentős részét teszi ki: Vénusz, Mars.

Toxicitás

A szén-dioxid nem mérgező, de a levegőben lévő megnövekedett koncentrációja a levegőt lélegző élő szervezetekre gyakorolt hatása miatt fulladást okozó gáznak minősül. (Angol) orosz. A koncentráció enyhe, akár 2-4%-os növekedése beltérben álmosságot és gyengeséget okoz az emberekben. Veszélyes koncentrációnak a körülbelül 7-10%-os szintet tekintjük, amelynél fulladás alakul ki, amely fejfájásban, szédülésben, halláskárosodásban és eszméletvesztésben nyilvánul meg (a magassági betegséghez hasonló tünetek), koncentrációtól függően, több időn keresztül. perctől egy óráig. Ha nagy gázkoncentrációjú levegőt lélegzünk be, a fulladás miatti halál nagyon gyorsan bekövetkezik.

Bár valójában még 5-7% CO 2 koncentráció sem halálos, már 0,1% koncentrációnál (ez a szén-dioxid szint figyelhető meg a nagyvárosok levegőjében) az emberek gyengének és álmosnak érzik magukat. Ez azt mutatja, hogy a magas CO 2 koncentráció még magas oxigénszint mellett is erősen befolyásolja a közérzetet.

A levegő belélegzése ennek a gáznak a megnövekedett koncentrációjával nem vezet hosszú távú egészségügyi problémákhoz, és miután az áldozatot eltávolították a szennyezett légkörből, gyorsan megtörténik az egészség teljes helyreállítása.

Azt már tudod, hogy amikor kilélegzel, szén-dioxid távozik a tüdődből. De mit tudsz erről az anyagról? Valószínűleg egy kicsit. Ma minden szén-dioxiddal kapcsolatos kérdésére válaszolok.

Meghatározás

Ez az anyag normál körülmények között színtelen gáz. Sok forrásban másként is nevezhető: szén-monoxid (IV), szénanhidrid, szén-dioxid és szén-dioxid.

Tulajdonságok

A szén-dioxid (CO 2 képlet) színtelen gáz, savas szagú és ízű, vízben oldódik. Ha megfelelően hűtjük, szárazjégnek nevezett hószerű masszát képez (fotó lent), amely -78 o C-on szublimál.

Bármilyen szerves anyag bomlási vagy égési terméke. Vízben csak 15 o C hőmérsékleten oldódik, és csak akkor, ha a víz:szén-dioxid arány 1:1. A szén-dioxid sűrűsége változhat, de normál körülmények között 1,976 kg/m3. Ez akkor van, ha gáz halmazállapotú, és más állapotokban (folyékony/gáz halmazállapotú) a sűrűségértékek is eltérőek lesznek. Ez az anyag egy savas oxid, vízhez adva szénsav keletkezik. Ha a szén-dioxidot bármilyen lúggal kombinálja, az ezt követő reakció karbonátok és bikarbonátok képződését eredményezi. Ez az oxid néhány kivételtől eltekintve nem támogatja az égést. Ezek reaktív fémek, és az ilyen típusú reakciók során elvonják az oxigént.

Nyugta

Szén-dioxid és néhány más gáz nagy mennyiségben szabadul fel alkohol képződésekor vagy a természetes karbonátok bomlásakor. A keletkező gázokat ezután oldott kálium-karbonáttal mossuk. Ezt követi a szén-dioxid abszorpciója, ennek a reakciónak a terméke a hidrogén-karbonát, amelynek az oldatát melegítve kapjuk a kívánt oxidot.

Most azonban sikeresen felváltja a vízben oldott etanol-amin, amely elnyeli a füstgázban lévő szén-monoxidot, és melegítéskor felszabadítja. Ez a gáz olyan reakciók mellékterméke is, amelyek során tiszta nitrogén, oxigén és argon keletkezik. A laboratóriumban némi szén-dioxid keletkezik, amikor karbonátok és bikarbonátok reagálnak savakkal. Akkor is keletkezik, amikor szódabikarbóna és citromlé vagy ugyanaz a nátrium-hidrogén-karbonát és ecet reagál (fotó).

Alkalmazás

Az élelmiszeripar nem nélkülözheti a szén-dioxid felhasználását, ahol tartósítószerként és kelesztőként ismert, E290 kóddal. Bármely tűzoltó készülék folyékony formában tartalmazza.

Ezenkívül az erjedési folyamat során felszabaduló négyértékű szén-oxid jó táplálékként szolgál az akváriumi növények számára. A jól ismert szódában is megtalálható, amit sokan gyakran vásárolnak az élelmiszerboltban. A huzalhegesztés szén-dioxidos környezetben történik, de ha ennek a folyamatnak a hőmérséklete nagyon magas, akkor ez a szén-dioxid disszociációjával jár együtt, ami oxigént szabadít fel, ami oxidálja a fémet. Ekkor a hegesztés nem végezhető el deoxidálószerek (mangán vagy szilícium) nélkül. Szén-dioxidot használnak a kerékpár kerekeinek felfújására, a légfegyverek dobozaiban is megtalálható (ezt a típust gázpalacknak nevezik). Erre a szilárd oxidra, amelyet szárazjégnek neveznek, hűtőközegként is szükség van a kereskedelemben, a tudományos kutatásokban és egyes berendezések javításánál.

Következtetés

Így hasznos a szén-dioxid az ember számára. És nem csak az iparban, fontos biológiai szerepe is van: nélküle nem megy végbe a gázcsere, az értónus szabályozása, a fotoszintézis és sok más természetes folyamat. De egy ideig a levegőben lévő feleslege vagy hiánya negatívan befolyásolhatja az összes élő szervezet fizikai állapotát.

, szén-dioxid, szén-dioxid tulajdonságai, szén-dioxid előállítása

Nem alkalmas életfenntartásra. A növények azonban ezzel „táplálkoznak”, szerves anyagokká alakítva. Ráadásul egyfajta „takaró” a Föld számára. Ha ez a gáz hirtelen eltűnne a légkörből, a Föld sokkal hűvösebbé válna, és az eső gyakorlatilag eltűnne.

"A Föld takarója"

(szén-dioxid, szén-dioxid, CO 2) két elem egyesülésekor keletkezik: szén és oxigén. Szén vagy szénhidrogén vegyületek égésekor, folyadékok erjedésénél, valamint emberek és állatok légzésének termékeként keletkezik. Kis mennyiségben a légkörben is megtalálható, ahonnan a növények asszimilálják, amelyek viszont oxigént termelnek.

A szén-dioxid színtelen és nehezebb a levegőnél. –78,5°C-on megfagy, szén-dioxidból álló hóvá képződik. Vizes oldatban szénsavat képez, de nem elég stabil ahhoz, hogy könnyen izolálható legyen.

A szén-dioxid a Föld takarója. Könnyen továbbítja a bolygónkat melegítő ultraibolya sugarakat, és visszaveri a felszínéről kibocsátott infravörös sugarakat a világűrbe. Ha pedig a szén-dioxid hirtelen eltűnik a légkörből, az elsősorban az éghajlatra lesz hatással. Sokkal hűvösebb lesz a Földön, és nagyon ritkán esik az eső. Nem nehéz kitalálni, hová vezet ez végül.

Igaz, ilyen katasztrófa még nem fenyeget bennünket. Éppen ellenkezőleg. A szerves anyagok: olaj, szén, földgáz, fa elégetése fokozatosan növeli a légkör szén-dioxid-tartalmát. Ez azt jelenti, hogy idővel a Föld éghajlatának jelentős felmelegedésére és párásodására kell számítanunk. A régi idősek egyébként azt hiszik, hogy már érezhetően melegebb van, mint fiatalságuk idején...

Szén-dioxid szabadul fel alacsony hőmérsékletű folyadék, nagynyomású folyadékÉs gáznemű. Az ammónia- és alkoholgyártás hulladékgázaiból, valamint speciális tüzelőanyag-égetésből és más iparágakból nyerik. A gáznemű szén-dioxid színtelen és szagtalan gáz 20 ° C hőmérsékleten és 101,3 kPa (760 Hgmm) nyomáson, sűrűsége - 1,839 kg / m 3. A folyékony szén-dioxid egyszerűen színtelen, szagtalan folyadék.

Nem mérgező és nem robbanásveszélyes. 5%-ot meghaladó (92 g/m3) koncentrációban a szén-dioxid káros hatással van az emberi egészségre - nehezebb a levegőnél, és felhalmozódhat a padló közelében, rosszul szellőző helyeken. Ez csökkenti az oxigén térfogati hányadát a levegőben, ami oxigénhiányt és fulladást okozhat.

Szén-dioxid termelése

Az iparban a szén-dioxidot abból nyerik kemencegázok, tól től természetes karbonátok bomlástermékei(mészkő, dolomit). A gázelegyet kálium-karbonát oldattal mossuk, amely abszorbeálja a szén-dioxidot, és hidrogén-karbonáttá alakul. Melegítéskor a bikarbonát oldat lebomlik, szén-dioxid szabadul fel. Az ipari termelés során a gázt palackokba szivattyúzzák.

Laboratóriumi körülmények között kis mennyiségeket kapunk karbonátok és bikarbonátok savakkal való kölcsönhatása például márvány sósavval.

"Szárazjég" és a szén-dioxid egyéb előnyös tulajdonságai

A szén-dioxidot meglehetősen széles körben használják a mindennapi gyakorlatban. Például, szénsavas víz aromás esszenciák hozzáadásával - csodálatos frissítő ital. BAN BEN Élelmiszeripar szén-dioxidot is használnak tartósítószerként – ez szerepel a csomagoláson a kód alatt E290, és tészta kelesztőként is.

Szén-dioxidos tűzoltó készülékek tüzeknél használják. A biokémikusok ezt találták a levegő megtermékenyítése szén-dioxiddal nagyon hatékony eszköz a különféle növények terméshozamának növelésére. Talán ennek a műtrágyának van egyetlen, de jelentős hátránya: csak üvegházakban használható. A szén-dioxidot előállító üzemekben a cseppfolyósított gázt acélpalackokba csomagolják, és eljuttatják a fogyasztókhoz. Ha kinyitja a szelepet, sziszegve jön ki a hó. Miféle csoda?

Mindent egyszerűen elmagyaráznak. A gáz sűrítésére fordított munka lényegesen kevesebb, mint amennyi a kitágulásához szükséges. És annak érdekében, hogy valahogy kompenzálják a keletkező hiányt, a szén-dioxid élesen lehűl, és "szárazjég". Széles körben használják élelmiszerek tartósítására, és jelentős előnyökkel rendelkezik a közönséges jéggel szemben: először is, a „hűtési kapacitása” kétszer nagyobb egységnyi tömegre vonatkoztatva; másodszor pedig nyom nélkül elpárolog.

A szén-dioxidot aktív közegként használják huzalhegesztés, mivel ívhőmérsékleten a szén-dioxid szén-monoxidra CO-ra és oxigénre bomlik, ami viszont kölcsönhatásba lép a folyékony fémmel, oxidálva azt.

A dobozokban lévő szén-dioxidot használják légfegyverekés mint motorok energiaforrása a repülőgépmodellezésben.

(IV), szén-dioxid vagy szén-dioxid. Ezt szénsavanhidridnek is nevezik. Teljesen színtelen, szagtalan, savanyú ízű gáz. A szén-dioxid nehezebb a levegőnél, és vízben rosszul oldódik. -78 Celsius fok alatti hőmérsékleten kikristályosodik, és olyan lesz, mint a hó.

Ez az anyag gáz halmazállapotból szilárd halmazállapotúvá válik, mivel folyékony halmazállapotban nem létezhet légköri nyomáson. A szén-dioxid sűrűsége normál körülmények között 1,97 kg/m3 - 1,5-szer nagyobb.A szilárd formájú szén-dioxidot „szárazjégnek” nevezik. Folyékony halmazállapotúvá válik, amelyben a nyomás növekedésével sokáig tárolható. Nézzük meg közelebbről ezt az anyagot és kémiai szerkezetét.

A szén-dioxid, amelynek képlete CO2, szénből és oxigénből áll, és szerves anyagok égése vagy bomlása eredményeként keletkezik. A szén-monoxid a levegőben és a föld alatti ásványforrásokban található. Az emberek és az állatok is szén-dioxidot bocsátanak ki kilégzéskor. A fény nélküli növények ezt felszabadítják és a fotoszintézis során intenzíven felszívják. Az összes élőlény sejtjeinek anyagcsere-folyamatainak köszönhetően a szén-monoxid a környező természet egyik fő összetevője.

Ez a gáz nem mérgező, de ha nagy koncentrációban halmozódik fel, fulladás (hiperkapnia) kezdődhet, hiányával pedig az ellenkező állapot - hipokapnia - alakul ki. A szén-dioxid átereszti és visszaveri az infravörös sugárzást. Ez az, ami közvetlenül befolyásolja a globális felmelegedést. Ez annak köszönhető, hogy a légkörben lévő tartalma folyamatosan növekszik, ami üvegházhatáshoz vezet.

A szén-dioxidot iparilag füst- vagy kemencegázokból, illetve dolomit és mészkőkarbonátok lebontásával állítják elő. Ezeknek a gázoknak a keverékét kálium-karbonátból álló speciális oldattal alaposan mossuk. Ezután bikarbonáttá alakul, és hevítés közben lebomlik, ami szén-dioxid felszabadulását eredményezi. A szén-dioxid (H2CO3) vízben oldott szén-dioxidból keletkezik, de modern körülmények között más, fejlettebb módszerekkel is előállítják. A szén-dioxid tisztítása után összenyomják, lehűtik és hengerekbe szivattyúzzák.

Az iparban ezt az anyagot széles körben és univerzálisan használják. Az élelmiszergyártók kelesztőként (például tésztakészítéshez) vagy tartósítószerként (E290) használják. A szén-dioxid segítségével különféle erősítő italok, üdítők készülnek, amelyeket nem csak a gyerekek, hanem a felnőttek is annyira szeretnek. A szén-dioxidot szódabikarbóna, sör, cukor és habzóborok előállításához használják.

A szén-dioxidot hatékony tűzoltó készülékek gyártásához is használják. A szén-dioxid segítségével aktív közeg jön létre, amely a hegesztőív magas hőmérsékletén szükséges, a szén-dioxid oxigénre és szén-monoxidra bomlik. Az oxigén kölcsönhatásba lép a folyékony fémmel és oxidálja azt. A kannákban lévő szén-dioxidot légfegyverekben és pisztolyokban használják.

A repülőgépmodellezők ezt az anyagot üzemanyagként használják modelljeikhez. A szén-dioxid segítségével jelentősen növelheti az üvegházban termesztett növények hozamát. Széles körben használják az iparban is, ahol az élelmiszerek sokkal jobban megőrződnek. Hűtőközegként használják hűtőszekrényekben, fagyasztókban, elektromos generátorokban és más hőerőművekben.

8.1. Mi a kémiai nómenklatúra

A kémiai nómenklatúra fokozatosan, több évszázad alatt fejlődött ki. A kémiai ismeretek felhalmozódása során többször változott. Még most is finomítják és fejlesztik, ami nemcsak egyes nómenklatúra-szabályok tökéletlenségével függ össze, hanem azzal is, hogy a tudósok folyamatosan új és új vegyületeket fedeznek fel, amelyekről néha kiderül, hogy elnevezték (sőt, néha képleteket is készítettek). ), a meglévő szabályok használatával lehetetlen. A világ tudományos közössége által jelenleg elfogadott nómenklatúra-szabályokat egy többkötetes kiadvány tartalmazza: „IUPAC Nomenclature Rules for Chemistry”, amelynek köteteinek száma folyamatosan növekszik.
Már ismeri a kémiai képletek típusait, valamint az összetételükre vonatkozó néhány szabályt. Mi a kémiai anyagok neve?
A nómenklatúra-szabályok használatával létrehozhat szisztematikus Név anyagokat.

Számos anyagnál a szisztematikusak mellett hagyományos, ún jelentéktelen címeket. Amikor megjelentek, ezek az elnevezések az anyagok bizonyos tulajdonságait, az előállítási módokat tükrözték, vagy tartalmazták annak nevét, amiből az anyagot izolálták. Hasonlítsa össze a 25. táblázatban szereplő anyagok szisztematikus és triviális elnevezéseit!

Az ásványok (a kőzeteket alkotó természetes anyagok) minden neve szintén triviális, például: kvarc (SiO 2); kősó vagy halit (NaCl); cinkkeverék vagy szfalerit (ZnS); mágneses vasérc vagy magnetit (Fe 3 O 4); piroluzit (MnO 2); fluorpát vagy fluorit (CaF 2) és még sokan mások.

25. táblázat. Egyes anyagok szisztematikus és triviális nevei

	Szisztematikus név	Triviális név
NaCl	Nátrium-klorid	Só
Na 2 CO 3	Nátrium-karbonát	Szóda, szóda
NaHCO3	Szódabikarbóna	Szódabikarbóna
CaO	Kalcium-oxid	Oltatlan mész
Ca(OH)2	Kálcium hidroxid	Oltott mész
NaOH	Nátrium-hidroxid	Marónátron, nátronlúg, maró
KOH	Kálium-hidroxid	Maró kálium
K2CO3	Kálium-karbonát	Hamuzsír
CO2	Szén-dioxid	Szén-dioxid, szén-dioxid
CO	Szén-monoxid	Szén-monoxid
NH4NO3	Ammónium-nitrát	Ammónium-nitrát
KNO 3	Kálium-nitrát	Kálium-nitrát
KClO3	Kálium klorát	Bertholet-só
MgO	Magnézium-oxid	Magnézia

A legismertebb vagy legelterjedtebb anyagok némelyikére csak triviális neveket használnak, például: víz, ammónia, metán, gyémánt, grafit és mások. Ebben az esetben néha ilyen triviális neveket neveznek különleges.
A következő bekezdésekben megtudhatja, hogyan épül fel a különböző osztályokhoz tartozó anyagok neve.

Nátrium-karbonát Na 2 CO 3 . A technikai (triviális) név szóda (azaz kalcinált) vagy egyszerűen „szóda”. A termikusan nagyon stabil (bomlás nélkül olvadó) fehér anyag vízben jól oldódik, azzal részben reagál, az oldatban lúgos környezet jön létre. A nátrium-karbonát egy komplex anionnal rendelkező ionos vegyület, amelynek atomjai kovalens kötésekkel kapcsolódnak egymáshoz. A szódát korábban széles körben használták a mindennapi életben ruhamosásra, de mára teljesen felváltották a modern mosóporok. A nátrium-karbonátot meglehetősen összetett technológiával állítják elő nátrium-kloridból, és főként üveggyártásban használják. Kálium-karbonát K 2 CO 3. A technikai (triviális) név hamuzsír. Szerkezetében, tulajdonságaiban és felhasználásában a kálium-karbonát nagyon hasonlít a nátrium-karbonáthoz. Korábban növényi hamuból nyerték, magát a hamut pedig a mosáshoz használták. Jelenleg a legtöbb kálium-karbonát az alumínium előállításához használt timföld (Al 2 O 3) előállításának melléktermékeként keletkezik.

Higroszkópossága miatt a hamuzsírt szárítószerként használják. Üveg, pigmentek és folyékony szappan előállításához is használják. Ezenkívül a kálium-karbonát kényelmes reagens más káliumvegyületek előállítására.

KÉMIAI NÓMENKLATÚRA, RENDSZERNÉV, TRIVIÁLIS NÉV, KÜLÖNLEGES NÉV.
1. Írjon le tíz triviális nevet a tankönyv előző fejezeteiből származó (a táblázatban nem szereplő) vegyületeknek, írja le ezeknek az anyagoknak a képleteit, és adja meg rendszerezett megnevezésüket!
2. Mit jelentenek a triviális „étkezési só”, „szóda”, „szén-monoxid”, „égetett magnézia” elnevezések?

8.2. Egyszerű anyagok nevei és képletei

A legtöbb egyszerű anyag neve egybeesik a megfelelő elemek nevével. Csak a szén összes allotróp módosulatának van saját különleges neve: gyémánt, grafit, karbin és mások. Ezenkívül az oxigén egyik allotróp módosításának saját különleges neve van - ózon.
Egy egyszerű, nem molekuláris anyag legegyszerűbb képlete csak a megfelelő elem szimbólumából áll, például: Na - nátrium, Fe - vas, Si - szilícium.
Az allotróp módosításokat a görög ábécé ábécé-mutatóival vagy betűivel jelöljük:

C (a) – gyémánt; - Sn – szürke ón;
C (gr) – grafit; - Sn – fehér ón.

Az egyszerű molekuláris anyagok molekuláris képleteiben az index, amint tudod, az anyag molekulájában lévő atomok számát mutatja:
H 2 – hidrogén; O 2 – oxigén; Cl 2 – klór; O 3 – ózon.

A nómenklatúra szabályai szerint egy ilyen anyag szisztematikus nevének tartalmaznia kell egy előtagot, amely jelzi a molekulában lévő atomok számát:
H 2 – dihidrogén;
O 3 – trioxigén;
P 4 – tetrafoszfor;
S 8 - oktakén stb., de jelenleg ez a szabály még nem vált általánosan elfogadottá.

26. táblázat Numerikus előtagok

Tényező	Konzol	Tényező	Konzol	Tényező	Konzol
	monó		penta		nona
	di		hexa		hangtábla
	három		hepta		Undeka
	tetra		Octa		dodeka

Ózon O3– jellegzetes szagú világoskék gáz, folyékony halmazállapotban sötétkék, szilárd halmazállapotban sötétlila színű. Ez az oxigén második allotróp módosulata. Az ózon sokkal jobban oldódik vízben, mint az oxigén. Az O 3 instabil, és még szobahőmérsékleten is lassan oxigénné alakul. Nagyon reaktív, elpusztítja a szerves anyagokat, reagál számos fémmel, beleértve az arannyal és a platinával. Zivatar idején érezni lehet az ózon szagát, mivel a természetben az ózon a villámcsapás és az ultraibolya sugárzás légköri oxigénre gyakorolt hatására képződik, a Föld felett mintegy 40 km magasságban található egy ózonréteg, amely a zömét megfogja. a Nap ultraibolya sugárzásának, amely minden élőlényre pusztító. Az ózon fehérítő és fertőtlenítő tulajdonságokkal rendelkezik. Egyes országokban a víz fertőtlenítésére használják. Az egészségügyi intézményekben speciális eszközökben - ózonizátorokban - előállított ózont használnak a helyiségek fertőtlenítésére.

8.3. Bináris anyagok képletei és nevei

Az általános szabálynak megfelelően a bináris anyag képletében az atomok alacsonyabb elektronegativitású elemének szimbóluma van az első helyen, és a második helyen - egy magasabban, például: NaF, BaCl 2, CO 2, OF 2 (és nem FNa, Cl 2 Ba, O 2 C vagy F 2 O!).
Mivel a különböző elemek atomjainak elektronegativitási értékeit folyamatosan finomítják, általában két hüvelykujjszabályt alkalmaznak:
1. Ha egy bináris vegyület egy fémképző elem vegyülete azzal nem fémet alkotó elem, akkor mindig a fémet alkotó elem szimbóluma kerül az első helyre (balra).
2. Ha a vegyületben szereplő mindkét elem nemfémeket alkotó elem, akkor a szimbólumaik a következő sorrendben vannak elrendezve:

B, Si, C, Sb, As, P, N, H, Te, Se, S, At, I, Br, Cl, O, F.

Megjegyzés: Nem szabad elfelejteni, hogy a nitrogén helye ebben a gyakorlati sorozatban nem felel meg elektronegativitásának; általános szabályként a klór és az oxigén közé kell helyezni.

Példák: Al 2 O 3, FeO, Na 3 P, PbCl 2, Cr 2 S 3, UO 2 (az első szabály szerint);
BF 3, CCl 4, As 2 S 3, NH 3, SO 3, I 2 O 5, OF 2 (a második szabály szerint).
Egy bináris vegyület szisztematikus neve kétféleképpen adható meg. Például a CO 2 nevezhető szén-dioxidnak – ezt a nevet már ismeri – és szén-monoxidnak (IV). A második névben a szén készletszáma (oxidációs állapota) szerepel zárójelben. Ez azért történik, hogy megkülönböztessük ezt a vegyületet a CO-szén-monoxidtól (II).
Bármelyik névtípust használhatja, attól függően, hogy ebben az esetben melyik a kényelmesebb.

Példák (a kényelmesebb nevek kiemelve):

MnO	mangán-monoxid	mangán(II)-oxid
Mn2O3	dimangán-trioxid	mangán-oxid(III)
MnO2	mangán-dioxid	mangán(IV)-oxid
Mn2O7	dimangán-heptoxid	mangán-oxid(VII)

Egyéb példák:

Ha egy anyag képletében az első helyen szereplő elem atomjai csak egy pozitív oxidációs állapotot mutatnak, akkor sem számszerű előtagokat, sem ennek az oxidációs állapotnak az anyag nevében történő megjelölését általában nem használják, pl.
Na 2 O – nátrium-oxid; KCl – kálium-klorid;
Cs 2 S – cézium-szulfid; BaCl 2 – bárium-klorid;
BCl 3 – bór-klorid; HCl – hidrogén-klorid (hidrogén-klorid);
Al 2 O 3 – alumínium-oxid; H 2 S – hidrogén-szulfid (hidrogén-szulfid).

1. Állítsa be az anyagok szisztematikus nevét (bináris anyagok esetén - kétféleképpen):
a) O 2, FeBr 2, BF 3, CuO, HI;
b) N2, FeCl2, A12S3, CuI, H2Te;
c) I 2, PCl 5, MnBr 2, BeH 2, Cu 2 O.
2. Nevezze el a nitrogén-oxidokat kétféleképpen: N 2 O, NO, N 2 O 3, NO 2, N 2 O 4, N 2 O 5. Hangsúlyozza a felhasználóbarátabb neveket.
3. Írja fel a következő anyagok képleteit:
a) nátrium-fluorid, bárium-szulfid, stroncium-hidrid, lítium-oxid;
b) szén(IV)-fluorid, réz(II)-szulfid, foszfor(III)-oxid, foszfor(V)-oxid;
c) szilícium-dioxid, dijód-pentoxid, difoszfor-trioxid, szén-diszulfid;
d) hidrogén-szelenid, hidrogén-bromid, hidrogén-jodid, hidrogén-tellurid;
e) metán, szilán, ammónia, foszfin.
4. Fogalmazza meg a bináris anyagok képletei összeállításának szabályait az ezt az anyagot alkotó elemek elemrendszerben elfoglalt helye szerint!

8.4. Összetettebb anyagok képletei és nevei

Amint azt már észrevette, a bináris vegyület képletében az első helyen egy részleges pozitív töltésű kation vagy atom, a második pedig egy részleges negatív töltésű anion vagy atom szimbóluma található. Az összetettebb anyagok képleteit ugyanígy állítják össze, de az atomok vagy egyszerű ionok helyét atomcsoportok vagy komplex ionok veszik fel.
Példaként tekintsük az (NH 4) 2 CO 3 vegyületet. Ebben az első helyen a komplex kation (NH 4), a második helyen a komplex anion (CO 3 2) képlete áll.
A legösszetettebb ion képletében a központi atom szimbóluma, vagyis az az atom, amelyhez az ion többi atomja (vagy atomcsoportja) kapcsolódik, és a központi atom oxidációs állapota szerepel az első helyen. szerepel a névben.

Példák szisztematikus nevekre:
Na 2 SO 4 nátrium-tetraoxoszulfát (VI),
K 2 SO 3 kálium(II)-trioxoszulfát(IV),
CaCO 3 kalcium(II)-trioxokarbonát(IV),
(NH 4) 3 PO 4 ammónium-tetraoxofoszfát (V),
PH 4 Cl foszfónium-klorid,
Mg(OH) 2 magnézium(II)-hidroxid.

Az ilyen elnevezések pontosan tükrözik a vegyület összetételét, de nagyon nehézkesek. Ezért a rövidítettek ( félig szisztematikus) ezen vegyületek nevei:
Na 2 SO 4 nátrium-szulfát,
K 2 SO 3 kálium-szulfit,
CaCO 3 kalcium-karbonát,
(NH 4) 3 PO 4 ammónium-foszfát,
Mg(OH) 2 magnézium-hidroxid.

A savak szisztematikus nevei úgy állnak össze, mintha a sav hidrogénsó lenne:
H 2 SO 4 hidrogén-tetraoxoszulfát (VI),
H 2 CO 3 hidrogén-trioxokarbonát (IV),
H 2 hidrogén-hexafluor-szilikát (IV). (A vegyület képletében a szögletes zárójelek használatának okait később megtudhatja)
De a legismertebb savaknál a nómenklatúra szabályai megengedik triviális nevük használatát, amelyeket a megfelelő anionok nevével együtt a 27. táblázat ad meg.

27. táblázat.Egyes savak és anionjaik neve

Név

Képlet

Alumínium-klorid AlCl 3. Szilárd halmazállapotban egy nem molekuláris anyag, amelynek legegyszerűbb képlete AlCl 3, folyékony és gáz halmazállapotban pedig Al 2 Cl 6 molekuláris anyag. A vízmentes alumínium-klorid kötései kovalensek, szilárd formában vázszerkezettel rendelkeznek. Ez egy fehér, olvadó, erősen illékony vegyület. Az alumínium-klorid jól oldódik vízben, és „füstöl” nedves levegőben. A vízmentes AlCl 3 nem izolálható vizes oldatokból. Az alumínium-kloridot katalizátorként használják szerves anyagok szintézisében.

Salétromsav HNO 3 A tiszta vízmentes salétromsav színtelen folyadék, fény hatására lebomlik barna nitrogén-dioxiddá, amely a savat sárgássá színezi, melynek intenzitása a dioxid koncentrációjától függ. Ha a savval hanyagul bánnak, és a bőrre kerül, égési sérülés keletkezik, amely szintén jellegzetes sárga színű. A salétromsav bármilyen arányban keveredik vízzel. Szokás megkülönböztetni tömény, híg és nagyon híg savakat. A salétromsav és a sósav keverékét "regia vodkának" nevezik - ez a keverék annyira aktív, hogy reagálhat az arannyal. Maga a salétromsav pedig az egyik legpusztítóbb reagens. A salétromsav nagy aktivitása miatt szabad állapotban nem fordul elő a természetben, bár kis mennyiségben képződik a légkörben. A salétromsavat nagy mennyiségben nyerik ammóniából meglehetősen bonyolult technológiával, és ásványi műtrágyák előállítására fordítják. ráadásul ezt az anyagot a vegyipar szinte minden ágában használják.

A SAVAK ÉS SÓK FÉLRENDSZERES MEGNEVEZÉSE.
Nevezze meg a következő anyagokat:
a) Fe(NO 3) 3, H 2 SeO 4, Cr(OH) 3, (NH 4) 3 PO 4;
b) Cr 2 (SO 4) 3, CrSO 4, CrCl 3, CrO 3, Cr 2 S 3;
c) Na2S04, Na2S03, Na2S;
d) KNO 3, KNO 2, K 3 N;
e) HBr, H3BO3, (H3O)2SO4, (H30)3PO4;
e) KMnO 4, K 2 S 2 O 7, K 3, K 3.
2. Állítson össze képleteket a következő anyagokhoz:
a) magnézium-karbonát, ólom(II)-nitrát, lítium-nitrit;
b) króm(III)-hidroxid, alumínium-bromid, vas(II)-szulfid;
c) ezüst-nitrát, foszfor-bromid (V), kalcium-foszfát.