Tìm Hiểu Tính Chất Vật Lý – Hóa Học Của CO2

Tìm Hiểu Tính Chất Vật Lý – Hóa Học Của CO2

Khí CO2 là công thức hóa học của Cacbon điôxít hay điôxít cacbon (các tên gọi khác thán khí, anhiđrít cacbonic, khí cacbonic) là một hợp chất ở điều kiện bình thường có dạng khí trong khí quyểnTrái Đất, bao gồm một nguyên tử cacbon và hai nguyên tử ôxy. Là một hợp chất hóa học được biết đến rộng rãi, nó thường xuyên được gọi theo công thức hóa học là CO₂. Trong dạng rắn, nó được gọi là băng khô.

Cacbon đioxit (các bon dioxit) – CO₂

1. Cấu tạo phân tử và tính chất vật lí của cacbon đioxit

– Cấu tạo của CO₂ là O=C=O.

– Là khí không màu, vị hơi chua. Tan ít trong nước. CO₂ khi bị làm lạnh đột ngột là thành phần chính của nước đá khô. Nước đá khô không nóng chảy mà thăng hoa nên được dùng để làm môi trường lạnh và khô, rất tiện lợi để bảo quản thực phẩm.

2. Tính chất hóa học của cacbon đioxit CO₂

a) CO₂ là oxit axit

– CO₂ tan trong nước tạo thành axit cacbonic (là một điaxit rất yếu):      

CO₂ + H₂O  H₂CO₃

– CO₂ tác dụng với oxit bazơ → muối:    

CaO + CO₂  CaCO₃

– CO₂ tác dụng với dung dịch bazơ → muối + (H₂O)           

  NaOH + CO₂ → NaHCO₃

  2NaOH + CO₂ → Na₂CO₃ + H₂O

* Phản ứng của CO₂ với dung dịch kiềm tạo thành muối nào tuỳ thuộc vào tỉ lệ số mol của 2 chất tham gia phản ứng.

b) CO₂ bền, ở nhiệt độ cao bị nhiệt phân một phần và tác dụng được với các chất khử mạnh

2CO₂  2CO + O₂ (t⁰)

CO₂ + 2Mg → 2MgO + C

CO₂ + C → 2CO

c) CO₂ còn được dùng để sản xuất ure

CO₂ + 2NH₃ → NH₄O – CO – NH₂ (amoni cacbamat)

NH₄O – CO – NH₂­  H₂O + (NH₂)₂CO

3. Điều chế cacbon dioxit

– Quá trình hô hấp của người và động vật:

C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O

– Quá trình lên men bia rượu:

C₆H₁₂O₆ → 2CO₂ + 2C₂H₅OH

– Quá trình đốt cháy nhiên liệu:

C_xH_y + (x + y/4)O₂ → xCO₂ + y/2H₂O

– Trong công nghiệp, đốt cháy hoàn toàn than cốc trong không khí hoặc nhiệt phân đá vôi:

C + O₂ → CO₂

CaCO₃  CaO + CO₂

– Trong phòng thí nghiệm:

CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + CO₂ + H₂O

4. Nhận biết cacbon dioxit

– Tạo kết tủa trắng với dung dịch nước vôi trong dư.

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ + H₂O

Một vài ứng dụng quan trọng của CO2

Trong công nghiệp thực phẩm

• CO2 lỏng và rắn là chất làm lạnh quan trọng, chúng tham gia vào quá trình lưu trữ và vận chuyển các loại kem và các thực phẩm đông lạnh.
• CO2 được dùng để tạo gas cho nhiều thức uống như nước coca, pepsi, 7up, … rất hữu dụng trong việc điều hòa nước uống.
• Bột nở sử dụng trong các loại bánh nướng tạo ra khí cacbonic làm cho khối bột phình to ra, do tạo ra các lỗ xốp chứa bọt khí. Men bánh mì tạo ra khí cacbonic bằng sự lên men trong khối bột, trong khi các loại bột nở hóa học giải phóng ra khí cacbonic khi bị nung nóng hoặc bị tác dụng với các axit.
• Chiết xuất thực phẩm: supercritical carbon dioxide được sử dụng trong việc chiết xuất màu và hương vị trong thực phẩm nhằm loại bỏ dầu và chất béo.

Ứng dụng CO2 trong công nghiệp

• Các áo phao cứu hộ thông thường chứa các hộp nhỏ chứa cacbon điôxít đã nén để nhanh chóng thổi phồng lên. Các ống thép chứa cacbonic nén cũng được bán để cung cấp khí nén cho súng hơi, bi sơn, bơm lốp xe đạp, cũng như để làm nước khoáng xenxe.
• Carbon dioxide siêu hạn được sử dụng như một chất pha lỏng dùng trong sơn phun, làm giảm 80% dung môi hữu cơ.
• Sự bốc hơi nhanh chóng của cacbon điôxít lỏng được sử dụng để gây nổ trong các mỏ than. CO2 cũng được sử dụng như là môi trường khí cho công nghệ hàn.
• Nó có tác dụng như là tác nhân nén và khi hòa tan trong dầu thô dưới lòng đất thì nó làm giảm đáng kể độ nhớt của dầu thô, tạo điều kiện để dầu chảy nhanh hơn trong lòng đất vào giếng hút.
• Ngoài ra, Khí CO2 được sử dụng như là khí điều áp rẻ tiền, không cháy.
• CO2 được dùng để sản xuất ure: CO2 + 2NH3 →  H2O + (NH2)2CO (1800C; 200at)

Ứng dụng CO2 đối với đời sống

• Khí CO2 dập tắt lửa, một số bình cứu hỏa chứa CO2 lỏng bị nén.
• Băng khô được sử dụng làm sạch bề mặt thay cho cát, gây mưa nhân tạo, khói sân khấu.
• Cacbon dioxit kết hợp với Oxy và các thành phần khí khác để kích thích việc thở nhanh hơn và sâu hơn, trợ giúp xử lý các vấn đề liên quan đến hô hấp của con người.
• Thực vật cần có cacbon điôxít để thực hiện việc quang hợp.
• Dùng trong nuôi trồng thực vật , và các nhà kính có thể được làm giàu bầu khí quyển của chúng bằng việc bổ sung CO2 nhằm kích thích sự tăng trưởng của thực vật.

Trên đây là một số thông tin cơ bản về tính chất hóa học , tính chất vật lý, điều chế ứng dụng quan trọng của khí CO2 . Hi vọng qua bài viết trên quý vị độc giả đã có thêm nhiều kiến thức khi tìm hiểu về khí CO2 một loại khí vô cùng phổ biến chiếm tỷ trọng lớn trong bầu khí quyển .

TAGs : nêu so sánh so2 phiếu an oxi