Вуглекислий газ — формула, молярна маса, фізичні властивості

Діоксид вуглецю, оксид вуглецю, вуглекислота – всі ці назви однієї і тієї ж речовини, відомої нам як вуглекислий газ. Так якими ж властивостями володіє цей газ, і які сфери його застосування?

Вуглекислий газ і його фізичні властивості

Вуглекислий газ складається з вуглецю і кисню. Формула вуглекислого газу виглядає так

CO2

У природі він утворюється при спалюванні або гнитті органічних речовин. В повітрі і мінеральних джерелах вміст газу також досить великий. Крім того люди і тварини також виділяють діоксид вуглецю при видихання.

Діоксид вуглецю є абсолютно безбарвним газом, його неможливо побачити. Також він не має і запаху. Однак при його великій концентрації у людини може розвинутися гіперкапнія, тобто задуха. Нестача вуглекислого газу також може заподіяти проблеми зі здоров’ям. В результаті нестачі цього газу може розвинутися зворотний стан до задухи – гіпокапнія.

Якщо помістити вуглекислий газ в умови низької температури, то при -72 градусах він кристалізується і стає схожий на сніг. Тому вуглекислий газ в твердому стані називають «сухий сніг».

Вуглекислий газ щільніший за повітря в 1,5 рази.

Його щільність становить 1,98 кг/м3. Хімічний зв’язок в молекулі вуглекислого газу ковалентно-полярний. Полярний він (зв’язок) є через те, що у кисню більше значення електронегативності.

Важливим поняттям при вивченні речовин є молекулярна і молярна маса.

Молярна маса вуглекислого газу дорівнює 44.

Це число формується з суми відносних атомних мас атомів, які входять до складу молекули. Значення відносних атомних мас беруться з таблиці Д. І. Менделєєва і округлюються до цілих чисел.

Відповідно, молярна маса CO2 = 12 + 2 * 16.

Щоб обчислити масові частки елементів в вуглекислому газі необхідно слідувати формі розрахунку масових часток кожного хімічного елемента в речовині.

w = n * Ar/Mr

де

  • n – число атомів або молекул;
  • Ar – відносна атомна маса хімічного елемента;
  • Mr – відносна молекулярна маса речовини.

Розрахуємо відносну молекулярну масу вуглекислого газу.

Mr (CO2) = 14 + 16 * 2 = 44 w (C) = 1 * 12/44 = 0,27 або 27%

Так як в формулу вуглекислого газу входить два атома кисню, то

n = 2 w (O) = 2 * 16/44 = 0,73 або 73%

Відповідь: w (C) = 0,27 або 27%; w (O) = 0,73 або 73%

Хімічні і біологічні властивості вуглекислого газу

Вуглекислий газ має кислотні властивості, так як є кислотним оксидом, і при розчиненні у воді утворює вугільну кислоту:

CO2 + H2O = H2CO3

Вуглекислий газ вступає в реакцію з лугами, в результаті чого утворюються:

  • карбонати;
  • гідрокарбонати.

Цей газ не схильний до горіння. У ньому горять тільки деякі активні метали, наприклад, магній.

При нагріванні вуглекислий газ розпадається на чадний газ і кисень:

2CO3 = 2CO + O3.

Як і інші кислотні оксиди, даний газ легко вступає в реакцію з іншими оксидами:

СaO + Co3 = CaCO3.

Вуглекислий газ входить до складу всіх органічних речовин. Кругообіг цього газу в природі здійснюється за допомогою:

  • продуцентів;
  • консументів;
  • редуцентів.

У процесі життєдіяльності людина виробляє приблизно 1 кг. вуглекислого газу на добу.

При вдиху ми отримуємо кисень, проте в цей момент в альвеолах утворюється вуглекислий газ. У цей момент відбувається обмін: кисень потрапляє в кров, а вуглекислий газ виходить назовні.

Отримання вуглекислого газу відбувається при виробництві алкоголю. Також цей газ є побічним продуктом при отриманні:

  • азоту;
  • кисню;
  • аргону.

Застосування вуглекислого газу необхідно в харчовій промисловості, де вуглекислий газ виступає в якості консерванту, а також вуглекислий газ у вигляді рідини міститься в вогнегасниках.

Що ми дізналися?

Вуглекислий газ – це речовина, яка в нормальних умовах не має кольору і запаху. Крім своєї звичайної назви – вуглекислий газ, його також називають:

  • оксид вуглецю;
  • діоксид вуглецю.
Посилання на основну публікацію