Kvalitativna reakcija na co2. Fizikalne in kemijske lastnosti ogljikovega dioksida. Uporaba ogljikovega dioksida

Soda, vulkan, Venera, hladilnik – kaj imajo skupnega? Ogljikov dioksid. Za vas smo zbrali najbolj zanimive informacije o eni najpomembnejših kemičnih spojin na Zemlji.

Kaj je ogljikov dioksid

Ogljikov dioksid je znan predvsem po svojih plinasto stanje, tj. kot ogljikov dioksid s preprostim kemijska formula CO2. V tej obliki obstaja v normalnih razmerah – ko atmosferski tlak in "normalne" temperature. Toda pri povečanem tlaku nad 5.850 kPa (kot je na primer tlak pri globoko morje približno 600 m), se ta plin spremeni v tekočino. In ko se močno ohladi (minus 78,5 °C), kristalizira in postane tako imenovani suhi led, ki se v trgovini pogosto uporablja za shranjevanje zamrznjenih živil v hladilnikih.

Tekoči ogljikov dioksid in suhi led se proizvajata in uporabljata v človeških dejavnostih, vendar sta ti obliki nestabilni in zlahka razpadeta.

Toda plin ogljikov dioksid je porazdeljen povsod: sprošča se med dihanjem živali in rastlin in je pomembna sestavina kemična sestava ozračje in ocean.

Lastnosti ogljikovega dioksida

Ogljikov dioksid CO2 je brez barve in vonja. V normalnih pogojih je brez okusa. Če pa vdihavate visoke koncentracije ogljikovega dioksida, lahko občutite kisel okus v ustih, ki ga povzroči raztapljanje ogljikovega dioksida na sluznicah in v slini, ki tvori šibko raztopino. ogljikova kislina.

Mimogrede, sposobnost ogljikovega dioksida, da se raztopi v vodi, se uporablja za izdelavo gazirane vode. Mehurčki limonade so enak ogljikov dioksid. Prvi aparat za nasičenje vode s CO2 je bil izumljen že leta 1770, že leta 1783 pa je podjetni Švicar Jacob Schwepp začel industrijske proizvodnje soda (blagovna znamka Schweppes še vedno obstaja).

Ogljikov dioksid je 1,5-krat težji od zraka, zato se ob slabem prezračevanju prostora rad »naseli« v njegovih spodnjih plasteh. Znan je učinek “pasje jame”, kjer se CO2 sprošča neposredno iz tal in se kopiči na višini približno pol metra. Odrasla oseba, ki vstopi v takšno jamo, na vrhuncu rasti ne čuti presežka ogljikovega dioksida, psi pa se znajdejo neposredno v debeli plasti ogljikovega dioksida in se zastrupijo.

CO2 ne podpira gorenja, zato se uporablja v gasilnih aparatih in sistemih za gašenje požara. Trik ugasnitve goreče sveče z vsebino domnevno praznega kozarca (v resnici pa ogljikovega dioksida) temelji prav na tej lastnosti ogljikovega dioksida.

Ogljikov dioksid v naravi: naravni viri

Ogljikov dioksid v naravi nastaja iz različnih virov:

• Dihanje živali in rastlin.
  Vsak šolar ve, da rastline absorbirajo ogljikov dioksid CO2 iz zraka in ga uporabljajo v procesih fotosinteze. Nekatere gospodinje poskušajo nadomestiti pomanjkljivosti z obilico sobnih rastlin. Vendar rastline ne le absorbirajo, ampak tudi sproščajo ogljikov dioksid v odsotnosti svetlobe – to je del procesa dihanja. Zato džungla v slabo prezračeni spalnici ni dobra ideja: raven CO2 se bo ponoči še bolj dvignila.
• Vulkanska dejavnost.
  Ogljikov dioksid je del vulkanskih plinov. Na območjih z visoko vulkansko aktivnostjo se CO2 lahko sprosti neposredno iz tal – iz razpok in razpok, imenovanih mofeti. Koncentracija ogljikovega dioksida v dolinah Mofet je tako visoka, da številne male živali poginejo, ko pridejo tja.
• Razgradnja organske snovi.
  Ogljikov dioksid nastaja pri zgorevanju in razpadu organskih snovi. Volumetrični naravne emisije gozdne požare spremlja ogljikov dioksid.

Ogljikov dioksid je v naravi »shranjen« v obliki ogljikovih spojin v mineralih: premog, nafta, šota, apnenec. Ogromne zaloge CO2 se nahajajo v raztopljeni obliki v svetovnih oceanih.

Izpust ogljikovega dioksida iz odprtega rezervoarja lahko povzroči limnološko katastrofo, kot se je to zgodilo na primer v letih 1984 in 1986. v jezerih Manoun in Nyos v Kamerunu. Obe jezeri sta nastali na mestu vulkanskih kraterjev – zdaj sta izumrla, a v globinah vulkanska magma še vedno sprošča ogljikov dioksid, ki se dvigne v vode jezer in se v njih raztopi. Zaradi številnih klimatskih in geoloških procesov je koncentracija ogljikovega dioksida v vodah presegla kritično vrednost. V ozračje se je sprostila ogromna količina ogljikovega dioksida, ki se je kot plaz spuščal po pobočjih gora. Približno 1800 ljudi je postalo žrtev limnoloških katastrof na kamerunskih jezerih.

Umetni viri ogljikovega dioksida

Glavni antropogeni viri ogljikovega dioksida so:

• industrijske emisije, povezane s procesi zgorevanja;
• cestni promet.

Kljub temu, da delež okolju prijaznega transporta v svetu narašča, velika večina svetovnega prebivalstva še ne bo kmalu imela priložnosti (ali želje) presedlati na nove avtomobile.

Aktivno krčenje gozdov v industrijske namene vodi tudi do povečanja koncentracije ogljikovega dioksida CO2 v zraku.

CO2 je eden od končnih produktov metabolizma (razgradnja glukoze in maščob). Izloča se v tkivih in se s hemoglobinom prenaša v pljuča, skozi katera se izdiha. Zrak, ki ga izdihne človek, vsebuje približno 4,5 % ogljikovega dioksida (45.000 ppm) – 60-110-krat več kot v zraku, ki ga vdihnemo.

Ogljikov dioksid igra pomembno vlogo pri uravnavanju pretoka krvi in ​​dihanja. Zvišanje ravni CO2 v krvi povzroči širjenje kapilar, kar omogoča pretok več krvi, ki dovaja kisik v tkiva in odstranjuje ogljikov dioksid.

Dihalni sistem spodbuja tudi povečanje ogljikovega dioksida in ne pomanjkanje kisika, kot se morda zdi. V resnici telo pomanjkanja kisika dolgo časa ne občuti in povsem možno je, da bo v redčenem zraku človek izgubil zavest, preden bo začutil pomanjkanje zraka. Stimulativna lastnost CO2 se uporablja v napravah za umetno dihanje: kjer se ogljikov dioksid pomeša s kisikom, da "zažene" dihalni sistem.

Ogljikov dioksid in mi: zakaj je CO2 nevaren

Potreben je ogljikov dioksid na človeško telo tako kot kisik. Toda tako kot pri kisiku presežek ogljikovega dioksida škoduje našemu dobremu počutju.

Visoka koncentracija CO2 v zraku povzroči zastrupitev telesa in povzroči stanje hiperkapnije. Pri hiperkapniji ima oseba težave z dihanjem, slabost, glavobole in lahko celo izgubi zavest. Če se vsebnost ogljikovega dioksida ne zmanjša, pride do stradanja kisika. Dejstvo je, da se tako ogljikov dioksid kot kisik premikata po telesu z istim "transportom" - hemoglobinom. Običajno "potujejo" skupaj in se pritrdijo na različna mesta na molekuli hemoglobina. Povečane koncentracije ogljikovega dioksida v krvi pa zmanjšajo sposobnost vezave kisika na hemoglobin. Količina kisika v krvi se zmanjša in nastopi hipoksija.

Takšne nezdrave posledice za telo nastanejo pri vdihavanju zraka z vsebnostjo CO2 nad 5.000 ppm (lahko je to na primer zrak v rudnikih). Po pravici povedano, v običajno življenje takega zraka praktično ne srečamo. Precej manjša koncentracija ogljikovega dioksida pa na zdravje ne vpliva najbolje.

Po nekaterih ugotovitvah že 1000 ppm CO2 povzroča utrujenost in glavobole pri polovici preiskovancev. Mnogi ljudje že prej začnejo čutiti zamašenost in nelagodje. Z nadaljnjim povečanjem koncentracije ogljikovega dioksida na kritično 1.500 – 2.500 ppm so možgani »leni«, da prevzamejo pobudo, obdelajo informacije in sprejemajo odločitve.

In če je raven 5000 ppm skoraj nemogoča v vsakdanjem življenju, potem je lahko 1.000 in celo 2.500 ppm del realnosti sodobni človek. Naše raziskave so pokazale, da v redko prezračenih šolskih učilnicah ravni CO2 večino časa ostanejo nad 1500 ppm in včasih skočijo nad 2000 ppm. Obstajajo vsi razlogi za domnevo, da je situacija podobna v številnih pisarnah in celo stanovanjih.

Fiziologi menijo, da je 800 ppm varna raven ogljikovega dioksida za dobro počutje ljudi.

Druga študija je odkrila povezavo med ravnmi CO2 in oksidativnim stresom: višja kot je raven ogljikovega dioksida, bolj trpimo zaradi oksidativnega stresa, ki poškoduje naše telesne celice.

Ogljikov dioksid v zemeljski atmosferi

V ozračju našega planeta je le okoli 0,04 % CO2 (to je približno 400 ppm), v zadnjem času pa še manj: ogljikov dioksid je mejo 400 ppm presegel šele jeseni 2016. Znanstveniki povezujejo naraščajoče ravni CO2 v ozračju z industrializacijo: sredi 18. stoletja stoletju, na predvečer industrijske revolucije, je znašala le približno 270 ppm.

Preden razmislite kemijske lastnosti ogljikov dioksid, poglejmo nekaj značilnosti te spojine.

Splošne informacije

Je najpomembnejša sestavina gazirane vode. Prav to daje pijačam svežino in penečo kakovost. Ta spojina je kisli oksid, ki tvori sol. ogljikov dioksid je 44 g/mol. Ta plin je težji od zraka, zato se kopiči v spodnjem delu prostora. Ta spojina je slabo topna v vodi.

Kemijske lastnosti

Na kratko razmislimo o kemijskih lastnostih ogljikovega dioksida. Pri interakciji z vodo nastane šibka ogljikova kislina. Skoraj takoj po nastanku disociira na vodikove katione in karbonatne ali bikarbonatne anione. Nastala spojina reagira z aktivnimi kovinami, oksidi in tudi z alkalijami.

Katere so osnovne kemijske lastnosti ogljikovega dioksida? Reakcijske enačbe potrjujejo kislo naravo te spojine. (4) sposobni tvoriti karbonate z bazičnimi oksidi.

Fizikalne lastnosti

V normalnih pogojih je ta spojina v plinastem stanju. Ko se tlak poveča, ga lahko obrnete na tekoče stanje. Ta plin je brezbarven, brez vonja in ima rahlo kiselkast okus. Utekočinjeni ogljikov dioksid je brezbarvna, prozorna, zelo mobilna kislina, po zunanjih parametrih podobna etru ali alkoholu.

Relativna molekulska masa ogljikovega dioksida je 44 g/mol. To je skoraj 1,5-krat več kot zrak.

Če temperatura pade na -78,5 stopinj Celzija, nastane Po trdoti je podobna kredi. Ko ta snov izhlapi, nastane plin ogljikov monoksid (4).

Kvalitativna reakcija

Pri obravnavanju kemijskih lastnosti ogljikovega dioksida je treba poudariti njegovo kakovostno reakcijo. Ko ta kemikalija medsebojno deluje z apneno vodo, nastane motna oborina kalcijevega karbonata.

Cavendish je lahko odkril tako značilne fizikalne lastnosti ogljikovega monoksida (4), kot sta topnost v vodi in visoka specifična teža.

Lavoisier je izvedel študijo, v kateri je poskušal izolirati čisto kovino iz svinčevega oksida.

Kemične lastnosti ogljikovega dioksida, razkrite kot rezultat takšnih študij, so postale potrditev redukcijskih lastnosti te spojine. Lavoisierju je uspelo pridobiti kovino s kalciniranjem svinčevega oksida z ogljikovim monoksidom (4). Da bi se prepričal, da je druga snov ogljikov monoksid (4), je skozi plin spustil apneno vodo.

Vse kemijske lastnosti ogljikovega dioksida potrjujejo kislost te spojine. Ta spojina se nahaja v zadostnih količinah v zemeljski atmosferi. S sistematično rastjo te spojine v zemeljskem ozračju so možne resne podnebne spremembe (globalno segrevanje).

Prav ogljikov dioksid igra pomembno vlogo v živi naravi, saj kemična snov sprejme aktivno sodelovanje v presnovi živih celic. To je točno to kemična spojina je posledica različnih oksidativnih procesov, povezanih z dihanjem živih organizmov.

Ogljikov dioksid, ki ga vsebuje zemeljska atmosfera, je glavni vir ogljika za žive rastline. Med procesom fotosinteze (na svetlobi) poteka proces fotosinteze, ki ga spremlja tvorba glukoze in sproščanje kisika v ozračje.

Ogljikov dioksid ni strupen in ne podpira dihanja. S povečano koncentracijo te snovi v ozračju oseba doživi zastoj dihanja in hude glavobole. V živih organizmih ima ogljikov dioksid pomemben fiziološki pomen, nujen je na primer za uravnavanje žilnega tonusa.

Značilnosti sprejema

IN industrijsko merilo Ogljikov dioksid je mogoče pridobiti iz dimnih plinov. Poleg tega je CO2 stranski produkt razgradnje dolomita in apnenca. Sodobne naprave za proizvodnjo ogljikovega dioksida vključujejo uporabo vodne raztopine etanamina, ki adsorbira plin v dimnih plinih.

V laboratoriju se ogljikov dioksid sprošča pri reakciji karbonatov ali bikarbonatov s kislinami.

Uporaba ogljikovega dioksida

Ta kislinski oksid se v industriji uporablja kot sredstvo za vzhajanje ali konzervans. Na embalaži izdelka je ta spojina označena kot E290. V tekoči obliki se ogljikov dioksid uporablja v gasilnih aparatih za gašenje požarov. Ogljikov monoksid (4) se uporablja za proizvodnjo gazirane vode in limonadnih pijač.

Ogljik

Element ogljik 6 C je v 2. periodi, v glavna podskupina PS skupina IV.

Valenčne sposobnosti ogljika so določene s strukturo zunanje elektronske plasti njegovega atoma v osnovnem in vzbujenem stanju:

V osnovnem stanju lahko ogljikov atom tvori dva kovalentne vezi s presnovnim mehanizmom in eno donorska-akceptorska vez, uporabljam prazno orbitalo. Vendar pa so v večini spojin ogljikovi atomi v vzbujenem stanju in kažejo valenco IV.

Najznačilnejša oksidacijska stanja ogljika so: v spojinah z več elektronegativnimi elementi +4 (redkeje +2); v spojinah z manj elektronegativnimi elementi -4.

Biti v naravi

Vsebnost ogljika v zemeljska skorja 0,48 mas. %. Prosti ogljik najdemo v obliki diamanta in grafita. Večino ogljika najdemo v obliki naravnih karbonatov, pa tudi v fosilnih gorivih: šoti, premogu, nafti, zemeljskem plinu (mešanica metana in njegovih najbližjih homologov). V atmosferi in hidrosferi se ogljik nahaja v obliki ogljikovega dioksida CO 2 (v zraku 0,046 mas. %).

CaCO 3 – apnenec, kreda, marmor, islandski spar

CaCO 3 ∙MgCO 3 – dolomit

SiC – karborund

CuCO 3 ∙Cu(OH) 2 – malahit

Fizikalne lastnosti

Diamant ima atomsko kristalno mrežo, tetraedrsko razporeditev atomov v prostoru (vezni kot je 109°), zelo trd, ognjevaren, dielektričen, brezbarven, prozoren, slabo prevaja toploto.

Grafit ima atomsko kristalno mrežo, njegovi atomi so razporejeni po plasteh na ogliščih pravilnih šesterokotnikov (vezni kot 120°), temno siv, neprozoren, s kovinskim leskom, mehak, masten na otip, prevaja toploto in električni tok, kot ima diamant zelo visoke temperature taljenje (3700°C) in vrenje (4500°C). Dolžina vezi ogljik-ogljik v diamantu (0,537 nm) je daljša kot v grafitu (0,142 nm). Gostota diamanta je večja od gostote grafita.

Carbin – linearni polimer, sestavljen iz dveh vrst verig: –C≡C–C≡C– ali =C=C=C=C=, vezni kot je 180°, črni prah, polprevodnik.

fulereni – kristalne snovičrne barve s kovinskim leskom, sestavljene iz votlih sferičnih molekul (ima molekularna struktura) sestava C 60, C 70 itd. Ogljikovi atomi na površini molekul so med seboj povezani v pravilni peterokotniki in šesterokotniki.

Diamantni grafitni fulereni

Kemijske lastnosti

Ogljik je neaktiven in na mrazu reagira samo s fluorom; kemična aktivnost se pojavi pri visokih temperaturah.

Ogljikovi oksidi

Ogljik tvori oksid CO, ki ne tvori soli, in oksid CO 2, ki tvori soli.

Ogljikov monoksid (II) CO, ogljikov monoksid, ogljikov monoksid– plin brez barve in vonja, slabo topen v vodi, strupen. Vez v molekuli je trojna in zelo močna. Za ogljikov monoksid je značilno obnovitvene lastnosti pri reakcijah s preprostimi in kompleksnimi snovmi.

CuO + CO = Cu + CO 2

Fe 2 O 3 + 3CO = 2FeO + 3CO 3

2CO + O 2 = 2CO 2

CO + Cl 2 = COCl 2

CO + H 2 O = H 2 + CO 2

Ogljikov monoksid (II) reagira s H2, NaOH in metanolom:

CO + 2H 2 = CH 3 OH

CO + NaOH = HCOONa

CO + CH 3 OH = CH 3 COOH

Proizvodnja ogljikovega monoksida

1) V industriji (v plinskih generatorjih):

C + O 2 = CO 2 + 402 kJ, nato CO 2 + C = 2CO – 175 kJ

C + H 2 O = CO + H 2 – Q,

2) V laboratoriju- termična razgradnja mravljične ali oksalne kisline v prisotnosti H 2 SO4 (konc.):

HCOOH → H2O + CO

H 2 C 2 O 4 → CO + CO 2 + H2O

Ogljikov monoksid (IV) CO 2, ogljikov dioksid, ogljikov dioksid- plin brez barve, vonja in okusa, topen v vodi, v večjih količinah povzroči zadušitev, pod pritiskom se spremeni v belo trdno maso - “suh led”, ki se uporablja za hlajenje pokvarljivih živil.

Molekula CO 2 je nepolarna in ima linearno zgradbo O=C=O.

potrdilo o prejemu

1. Termična razgradnja soli ogljikove kisline (karbonati). Žganje apnenca – v industriji:

CaCO 3 → CaO + CO 2

2. Akcija močne kisline za karbonate in bikarbonate - v laboratoriju:

CaCO 3 (marmor) + 2HCl → CaCl 2 + H 2 O + CO 2

NaHCO 3 + HCl → NaCl + H 2 O + CO 2

Metode zbiranja

izpodrivanje zraka

3. Zgorevanje snovi, ki vsebujejo ogljik:

CH 4 + 2O 2 → 2H 2 O + CO 2

4. S počasno oksidacijo v biokemičnih procesih (dihanje, gnitje, fermentacija)

Kemijske lastnosti

1) Z vodo daje šibko ogljikovo kislino:

CO 2 + H 2 O ↔ H 2 CO 3

2) Reagira z bazičnimi oksidi in bazami, pri čemer nastanejo soli ogljikove kisline

Na 2 O + CO 2 → Na 2 CO 3

2NaOH + CO 2 → Na 2 CO 3 + H 2 O

NaOH + CO 2 (presežek) → NaHCO 3

3) Pri povišanih temperaturah lahko kaže oksidativne lastnosti - oksidira kovine

CO 2 + 2Mg → 2MgO + C

4) Reagira s peroksidi in superoksidi:

2Na 2 O 2 + 2CO 2 = 2Na 2 CO 3 + O 2

4KO 2 + 2CO 2 = 2K 2 CO 3 + 2O 2

Kvalitativna reakcija na ogljikov dioksid

Motnost apnene vode Ca(OH) 2 zaradi tvorbe bele oborine - netopne soli CaCO 3:

Ca(OH) 2 + CO 2 → CaCO 3 ↓+ H 2 O

Ogljikova kislina

H 2 CO 3 obstaja samo v raztopinah, je nestabilen, šibek, dvobazičen, postopoma disociira, tvori srednje (karbonate) in kisle (hidrokarbonate) soli, raztopina CO 2 v vodi postane lakmus ne rdeča, ampak rožnata.

Kemijske lastnosti

1) z aktivnimi kovinami

H 2 CO 3 + Ca = CaCO 3 + H 2

2) z bazičnimi oksidi

H 2 CO 3 + CaO = CaCO 3 + H 2 O

3) s podstavki

H 2 CO 3 (g) + NaOH = NaHCO 3 + H 2 O

H 2 CO 3 + 2NaOH = Na 2 CO 3 + 2H 2 O

4) Zelo šibka kislina - razpade

H 2 CO 3 = H 2 O + CO 2

Soli ogljikove kisline se pripravijo z uporabo CO 2:

CO 2 + 2NaOH = Na 2 CO 3 + H 2 O

CO 2 + KOH = KHCO 3

ali z reakcijo izmenjave:

K 2 CO 3 + BaCl 2 = 2KCl + BaCO 3

Pri interakciji v vodna raztopina s CO 2 se karbonati pretvorijo v bikarbonate:

Na 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O = 2NaHCO 3

CaCO 3 + CO 2 + H 2 O = Ca(HCO 3) 2

Nasprotno, pri segrevanju (ali pod vplivom alkalij) se bikarbonati pretvorijo v bikarbonate:

2NaHCO 3 = Na 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O

KHCO 3 + KOH = K 2 CO 3 + H 2 O

Karbonati alkalijske kovine(razen litija) so odporni na toploto; karbonati drugih kovin se pri segrevanju razgradijo:

MgCO = MgO + CO2

Amonijeve soli ogljikove kisline se posebej zlahka razgradijo:

(NH 4) 2 CO 3 = 2NH 3 + CO 2 + H 2 O

NH 4 HCO 3 = NH 3 + CO 2 + H 2 O

Aplikacija

Ogljik uporablja se za pridobivanje saj, koksa, kovin iz rud, maziv, v medicini, kot absorber plinov, za izdelavo svedrov (diamant).

Na 2 CO 3 ∙10H 2 O – kristalna soda (soda pepel); uporablja se za proizvodnjo mila, stekla, barvil, natrijevih spojin;

NaHCO3 – soda bikarbona; uporablja v živilska industrija;

CaCO 3 se uporablja v gradbeništvu za proizvodnjo CO 2, CaO;

K 2 CO 3 – pepelika; uporablja se za proizvodnjo stekla, mila, gnojil;

CO – kot reducent, gorivo;

CO 2 – za shranjevanje hrane, gaziranje vode, proizvodnjo sode, sladkorja.

Ogljikov dioksid, ogljikov monoksid, ogljikov dioksid - vse to so imena za eno snov, ki nam je znana kot ogljikov dioksid. Kakšne lastnosti ima torej ta plin in kakšna so njegova področja uporabe?

Ogljikov dioksid in njegove fizikalne lastnosti

Ogljikov dioksid je sestavljen iz ogljika in kisika. Formula za ogljikov dioksid izgleda takole - CO₂. V naravi nastaja pri zgorevanju ali razpadu organskih snovi. Tudi vsebnost plina v zraku in mineralnih vrelcih je precej visoka. Poleg tega ljudje in živali ob izdihu oddajajo tudi ogljikov dioksid.

riž. 1. Molekula ogljikovega dioksida.

Ogljikov dioksid je popolnoma brezbarven plin in ga ni mogoče videti. Prav tako nima vonja. Vendar pa lahko pri visokih koncentracijah oseba razvije hiperkapnijo, to je zadušitev. Pomanjkanje ogljikovega dioksida lahko povzroči tudi zdravstvene težave. Zaradi pomanjkanja tega plina se lahko razvije nasprotno stanje kot zadušitev - hipokapnija.

Če postavite ogljikov dioksid v nizke temperaturne pogoje, potem pri -72 stopinjah kristalizira in postane kot sneg. Zato se trdi ogljikov dioksid imenuje "suh sneg".

riž. 2. Suh sneg – ogljikov dioksid.

Ogljikov dioksid je 1,5-krat gostejši od zraka. Njegova gostota je 1,98 kg/m³ Kemična vez v molekuli ogljikovega dioksida je kovalentna polarna. Polarna je zaradi dejstva, da ima kisik višjo vrednost elektronegativnosti.

Pomemben koncept pri preučevanju snovi je molekularni in molska masa. Molska masa ogljikovega dioksida je 44. To število je sestavljeno iz vsote relativnih atomskih mas atomov, ki sestavljajo molekulo. Vrednosti relativnih atomskih mas so vzete iz tabele D.I. Mendelejeva in so zaokrožene na cela števila. V skladu s tem je molska masa CO₂ = 12+2*16.

Za izračun masnih deležev elementov v ogljikovem dioksidu morate upoštevati formulo za izračun masni deleži vsi kemični element v materiji.

n– število atomov ali molekul.
A r– sorodnik atomska masa kemični element.
g– relativna molekulska masa snovi.
Izračunajmo relativno molekulsko maso ogljikovega dioksida.

Mr(CO₂) = 14 + 16 * 2 = 44 w(C) = 1 * 12 / 44 = 0,27 ali 27 % Ker formula ogljikovega dioksida vključuje dva atoma kisika, potem je n = 2 w(O) = 2 * 16 / 44 = 0,73 ali 73 %

Odgovor: w(C) = 0,27 ali 27 %; w(O) = 0,73 ali 73 %

Kemijske in biološke lastnosti ogljikovega dioksida

Ogljikov dioksid ima kisle lastnosti, ker je kisli oksid in ko se raztopi v vodi, tvori ogljikovo kislino:

CO₂+H2O=H2CO3

Reagira z alkalijami, pri čemer nastanejo karbonati in bikarbonati. Ta plin ne gori. V njej gorijo le redki aktivne kovine npr. magnezij.

Pri segrevanju ogljikov dioksid razpade na ogljikov monoksid in kisik:

2CO₃=2CO+O3.

Kot drugi kislinski oksidi, ta plin zlahka reagira z drugimi oksidi:

СaO+Co₃=CaCO₃.

Ogljikov dioksid je del vseh organskih snovi. Kroženje tega plina v naravi poteka s pomočjo proizvajalcev, porabnikov in razkrojevalcev. V procesu življenja človek proizvede približno 1 kg ogljikovega dioksida na dan. Ko vdihnemo, prejmemo kisik, vendar se v tem trenutku v alveolih tvori ogljikov dioksid. V tem trenutku pride do izmenjave: kisik vstopi v kri, ogljikov dioksid pa izstopi.

Ogljikov dioksid nastaja med proizvodnjo alkohola. Ta plin je tudi stranski produkt pri proizvodnji dušika, kisika in argona. Uporaba ogljikovega dioksida je nujna v živilski industriji, kjer ogljikov dioksid deluje kot konzervans, ogljikov dioksid pa se v tekoči obliki nahaja v gasilnih aparatih.

Tema: Enostavno kemične reakcije– vpliv razredčenih kislin na karbonate, pridobivanje in proučevanje lastnosti ogljikovega dioksida.

Učni cilji: - Preučite vpliv kislin na karbonate in naredite splošne zaključke.

Razumeti in izvajati kakovostno testiranje ogljikovega dioksida.

Pričakovani rezultati: Dijaki s kemijskim poskusom na podlagi opazovanj in analize rezultatov eksperimentov sklepajo o načinih pridobivanja ogljikovega dioksida, njegovih lastnostih in vplivu ogljikovega dioksida na apneno vodo. S primerjavo metod pridobivanja vodika in ogljikovega dioksida z delovanjem razredčenih kislin na kovine in karbonate,Učenci sklepajo o različnih produktih kemijskih reakcij, ki nastanejo z delovanjem razredčenih kislin.

Napredek lekcije:

Organizacijska točka: 1) Pozdrav. 2) Določitev odsotnih. 3) Preverjanje pripravljenosti učencev in učilnice za pouk

Anketa domača naloga: Predstavitev videoposnetka na temo: “Preproste kemične reakcije, vodik."Izvajanje medsebojnega ocenjevanja domačih nalog, tehnika "Dve zvezdici in ena želja". Namen: Medsebojno ocenjevanje, ponovitev preučenega gradiva na temo preprostih kemijskih reakcij; metode in lastnosti pridobivanja vodika.

Razdelitev razreda v skupine. Strategija: po štetju.

Učenje nove snovi . Organizira delo v skupinah za preučevanje teoretičnih virov na temo enostavnih kemijskih reakcij – ogljikov dioksid, proizvodnja in proučevanje lastnosti ogljikovega dioksida. Učitelj organizira medsebojno kontrolo naučenega,FO – tehnika - sestavite en stavek, v katerem je treba izraziti odgovor na vprašanje, ki ga je postavil učitelj.

- Kaj novega ste se naučili o lastnostih kislin?

Kaj ste se naučili o ogljikovem dioksidu?

Namen: ocenite kakovost vsakega odgovora hitro in na splošno.Upoštevajte, ali učenci identificirajo glavne koncepte obravnavane snovi in ​​njihove odnose.

1. Učitelj organizira ponovitev varnostnih pravil pri delu s kislinami in alkalijami (apnena voda) - kemijski diktat - 4 min.FO – tehnika – samokontrola po modelu – vstavljanje manjkajočih besed, delo z besedilom. Cilj je preveriti stopnjo poznavanja pravil za izvedbo varnega eksperimenta.

Narekovanje

VARNOST DELOVANJA S KISlinami

kisline povzroči kemično ………………….kožain druge tkanine.

Glede na hitrost delovanja in hitrost uničevanja telesnih tkiv so kisline razvrščene v naslednjem vrstnem redu, začenši z največmočan: ……………………………………………………………………………………………………………………………… ……………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………… ……………………………………………

Pri redčenju kislin se ……………… vlije v ………………… palico z varnostnim gumijastim obročem na dnu.

Steklenica kisline ni dovoljena ………………roke do prsi, saj morda ………………… in …………..

Prva pomoč. Področje kože, prizadeto s kislino ……….hladen curek ………….. za …………………. min. pozle ………………… namočeno vodo nanesemo na opečeno mestonobena rešitev…………. gazni povoj ali vatanov tampon. Po 10 min. povoj……….., koža………….,in namazan z glicerinom za zmanjšanje bolečinescheniya.

1. Izvedba laboratorijskega poskusa: "Pridobivanje ogljikovega dioksida in preučevanje njegovih lastnosti."

Učenci izvedejo poskusizpolni tabelo opažanj in zaključkov,snemanje videoposnetkov za umestitev vYouTubeda jih starši vidijo.

Refleksija lekcije: učiteljicaprosi, da izrazijo svoj odnos do oblik pouka, da izrazijo svoje želje po pouku.Učenci izpolnijo barvne nalepke - "Semafor"

"Rdeča" - tema mi ni jasna, ostaja veliko vprašanj.

“Rumena” – tema mi je jasna, imam pa še vprašanja.

"Zeleno" je tema, ki jo razumem.

domača naloga : Preučite teoretični vir. Pisno primerjaj rezultate delovanja razredčenih kislin na kovine in karbonate, primerjaj plina vodik in ogljikov dioksid - mini esej.Ustvari videoposnetek in ga objaviYouTube. Skupine ocenjujejo videe drugih študentovFO – tehnologija - "Dve zvezdi in ena želja."

Uporabljena literatura:

Aktivne metode poučevanje in učenjeWWW. CPM. KZ

Formativno ocenjevanje v osnovnih šolah.Praktični vodnik za učitelje / Comp. O. I. Dudkina, A. A. Burkitova, R. Kh. – B.: “Bilim”, 2012. – 89 str.

Ocenjevanje izobraževalne dosežkeštudenti.Metodični priročnik/Sestavil R. Kh. Shakirov, A.A. Burkitova, O.I. Dudkina. – B.: “Bilim”, 2012. – 80 str.

Dodatek 1

Teoretični vir

Ogljikov dioksid

molekula CO 2

Fizikalne lastnosti

Ogljikov monoksid (IV) – ogljikov dioksid, plin brez barve in vonja, težji od zraka, topen v vodi, ob močnem ohlajanju pa kristalizira v obliki bele snežne mase - "suhega ledu". Ne topi se pri atmosferskem tlaku,in izhlapi, mimo tekočega agregatnega stanja - ta pojav se imenuje sublimacija , temperatura sublimacije -78 °C. Ogljikov dioksid nastane pri gnitju in gorenju organskih snovi. Vsebuje ga v zraku in mineralnih vrelcih, ki se sproščajo med dihanjem živali in rastlin. Rahlo topen v vodi (1 prostornina ogljikovega dioksida v eni prostornini vode pri 15 ° C).

potrdilo o prejemu

Ogljikov dioksid nastane z delovanjem močnih kislin na karbonate:

kovinski karbonat+ kislina →sol + ogljikov dioksid + voda

CaCO 3 + 2HCl = CaCl 2 + CO 2 +H 2 O

karbonatkalcij + solkislina = karbonskiplin + vodo

kalcijev karbonat + klorovodikova kislina→ kalcijev klorid + ogljikov dioksid + voda

Na 2 CO 3 + 2HCl = 2NaCl + CO 2 +H 2 O

karbonatnatrij + solkislina = karbonskiplin + vodo

natrijev karbonat + klorovodikova kislina→ natrijev klorid + ogljikov dioksid + voda

Kemijske lastnosti

Kvalitativna reakcija

Kvalitativna reakcija Za odkrivanje ogljikovega dioksida je motnost apnene vode:

Ca(OH) 2 + CO 2 = CaCO 3 ↓ +H 2 O.

apnena voda + ogljikov dioksid = + voda

Na začetku reakcije nastane bela oborina, ki ob daljšem prehodu CO izgine 2 skozi apneno vodo, saj netopen kalcijev karbonat se spremeni v topen bikarbonat:

CaCO 3 +H 2 O+CO 2 = Z a(HCO 3 ) 2 .

Dodatek 2

Laboratorijski poskus št. 7

“Proizvodnja ogljikovega dioksida in njegovo prepoznavanje”

Namen dela: eksperimentalno pridobijo ogljikov dioksid in izvedejo poskus, ki opisuje njegove lastnosti.

Oprema in reagenti: stojalo z epruvetami, laboratorijsko stojalo, epruvete, cev za izpust plina z gumijastim zamaškom, naprava za pridobivanje ogljikovega dioksida, kreda (kalcijev karbonat), bakrov karbonat ( II ), natrijev karbonat, raztopina ocetne kisline, apnena voda.

Napredek dela:

Vnaprej pripravimo epruveto s 3 ml apnene vode.

Sestavite napravo za proizvodnjo plina (kot je prikazano na sliki 1). V epruveto položimo več koščkov krede, do 1/3 prostornine epruvete napolnimo z ocetno kislino in zapremo z zamaškom s cevko za izpust plina, katere konec je obrnjen navzdol. Naredite sklep o načinu pridobivanja ogljikovega dioksida (_______________________?) .

Cev za odvod plina potopimo v epruveto z apneno vodo tako, da je konec cevi za odvod plina pod nivojem raztopine. Prepuščajte ogljikov dioksid, dokler ne nastane usedlina. Če nadaljujete s prepuščanjem ogljikovega dioksida, bo usedlina izginila. Naredite sklep o kemijskih lastnostih ogljikovega dioksida.

Na podlagi rezultatov poskusov izpolnite tabelo in naredite sklep.

Vzorčno delo

Sestavili smo napravo za proizvodnjo ogljikovega dioksida, v epruveto dali koščke krede in prelili klorovodikova kislina. Opazujem: sproščanje plinskih mehurčkov.

Ogljikov dioksid lahko nastane z delovanjem ocetne kisline na:

kreda (karbonat Zaključek: Pridobili smo ogljikov dioksid in proučevali njegove lastnosti.