¿De dónde viene el dióxido de carbono?
CO2 H2OH2CO3
El ácido carbónico es un compuesto muy inestable y se descompondrá rápidamente en dióxido de carbono. De esta manera, los océanos, lagos y ríos actúan como bombas de dióxido de carbono, absorbiendo y liberando dióxido de carbono constantemente.
La gente conoce el dióxido de carbono desde hace mucho tiempo. Aparece en muchas aguas minerales; brota del líquido de fermentación de la antigua vinificación; se acumula en pozos profundos y cuevas y se distribuye en algunos pantanos y lagos; Hay una cueva cerca de la ciudad de Nápoles, alrededor del Vesubio, llamada Cueva del Perro. Cuando el hombre llevó al perro a la madriguera, el perro se cayó rápidamente, pero el hombre resultó ileso. La gente se marea cuando se agacha para salvar a un perro. Esto se debe a que el dióxido de carbono es más pesado que el aire y se deposita en el suelo.
Pero durante mucho tiempo la gente no supo qué era. Al ser un gas incoloro, insípido e inodoro, se mezcla con otros gases en el aire.
El médico belga Hermont (J.B. Van Helmont, 1579 ~ 1644) del siglo XVII parecía saber que era diferente del aire. Acuñó la palabra gas en su obra publicada en 1644 después de su muerte. Enumeró varios gases en el libro: el gas ventoso se refiere al aire; el gas venenoso se refiere al gas que se acumula en las madrigueras de los perros cuando se apagan las velas; el gas de carbón se refiere al gas producido al quemar carbón y otras sustancias combustibles; es Se refiere al gas producido al elaborar vino en la bodega. El gas que contiene azufre se refiere al gas producido por la quema de azufre. Se refiere al gas "rebelde" producido por la descomposición térmica o la reacción química de sustancias en; el contenedor, rompiéndolo y escapando al aire.
Hasta 1755, el médico británico J. Black (1728 ~ 1799) publicó un informe experimental sobre la tostación de carbonato básico de magnesio [MgCO3 Mg(OH)2] y piedra caliza (carbonato de calcio CaCO3). Durante el proceso de tostación se reduce la masa y se produce un gas porque este gas está fijo. Se dio cuenta de que el agua de cal clara [Ca(OH)2] podía absorber aire fijo, provocando que el agua de cal se volviera turbia y se convirtiera nuevamente en piedra caliza. También descubrió que el aire fijo es el mismo gas que el gas exhalado por las personas, que se produce al quemar sustancias.
En 1767, el cirujano británico D. MacBride (1726 ~ 1778) publicó una discusión sobre la naturaleza del aire fijo, señalando que los animales en descomposición producen aire fijo y determinó que el aire fijo existe en el aire. El agua de cal clara se volverá turbia en el aire.
Lavoisier puso carbono puro en oxígeno y lo quemó para producir aire fijo, y confirmó que el aire fijo está compuesto de carbono y oxígeno. Probó la acidez de una solución acuosa de aire fijo y la llamó erróneamente gas de ácido carbónico. Porque no es una forma gaseosa de ácido carbónico.
Tras determinar la fórmula química del aire fijo, se le denominó dióxido de carbono.
Aunque el dióxido de carbono en sí no es tóxico, puede provocar asfixia. Es normal que las personas vivan en aire que contenga 0,03 (fracción de volumen) de dióxido de carbono. Cuando el contenido de dióxido de carbono en el aire alcanza 3 (fracción de volumen), los efectos adversos en las personas son evidentes y aumenta el número de respiraciones. Esto se debe a que un aumento del dióxido de carbono en la sangre estimula el sistema nervioso central. Cuando las personas respiran aire que contiene más dióxido de carbono, pueden causar graves alteraciones en las funciones corporales. Cuando la fracción de volumen de dióxido de carbono en el aire llega a 10, una persona perderá el conocimiento, dejará de respirar y morirá.
Debido a que una cierta cantidad de dióxido de carbono puede estimular el sistema nervioso central, al tratar a pacientes con obstrucción respiratoria y algunas intoxicaciones, los médicos mezclan deliberadamente 6 (fracción de volumen) de dióxido de carbono con el oxígeno suministrado a la respiración del paciente. .
El dióxido de carbono también puede mantener y favorecer la respiración humana en determinadas circunstancias.
Cuando las personas usan máscaras de gas en el trabajo o en combate, cuando las personas están en aviones de gran altitud o submarinos de aguas profundas, aunque el oxígeno puede ser proporcionado por botellas de oxígeno que almacenan oxígeno, son muy pesadas de transportar, por lo que es necesario usarlas. el oxígeno contenido en el propio dióxido de carbono para proporcionar respiración. Este es el efecto del peróxido de sodio (Na2O2), que es un polvo o gránulo de color amarillo producido por la combustión del sodio metálico. El peróxido de sodio puede absorber dióxido de carbono y liberar oxígeno al mismo tiempo;
2Na2O2 2CO22Na2CO3 O2 ↑
De esta manera, usar una mascarilla que contenga peróxido de sodio convertirá el dióxido de carbono que exhalas en oxígeno para el suministro de oxígeno inhalado.
El dióxido de carbono es una sustancia químicamente inerte que no reacciona químicamente con objetos en llamas o sustancias cercanas. Es más pesado que el aire y rodeará la llama, separando el aire de los productos de la combustión, por lo que se utiliza para extinguir incendios. Nuestro libro de texto de química actual muestra dos extintores de uso común:
(1) Extintor de espuma. Su estructura interna es una pequeña botella suspendida dentro del barril, con dos soluciones diferentes dentro y fuera de la botella. Cuando está en uso, el extintor se coloca boca abajo y las dos soluciones se mezclan completamente para provocar una reacción química. El dióxido de carbono producido exprime toda la solución y se puede rociar a gran altura.
Existen muchas combinaciones diferentes de estas dos soluciones diferentes. Por ejemplo, una solución con ácido sulfúrico (H2SO4) y bicarbonato de sodio (bicarbonato de sodio NaHCO3):
h2so 4 2 nah co 3δna2so 4 2H2O 2co 2 ↑
Alumbre [sulfato de potasio y aluminio k2so 4 Al2(SO4)3·24h2o] y solución de bicarbonato de sodio;
k2so 4 Al2(SO4)3 6 nah co 3 = 2Al(OH)3↓ 3n a2 so 4 k2so 4 6 CO2↓
Solución que contiene ácido clorhídrico (HCl) y carbonato de sodio (Na2CO3):
2HCl Na2CO3=2NaCl H2O CO2
Para lograr que el dióxido de carbono forme una espuma estable Generalmente se agrega un agente espumante como saponina a la solución.
(2)Extintor de polvo seco. El polvo seco es principalmente bicarbonato de sodio, que se descompone cuando se calienta para liberar dióxido de carbono;
2 nah co 3δna2co 3 H2O CO2
Puedes fabricar tu propio extintor. Coloque media botella de solución concentrada de bicarbonato de sodio en la botella de boca ancha y medio tubo de ácido sulfúrico diluido en el tubo de ensayo pequeño. Introducir con cuidado en el frasco para que las dos soluciones no entren en contacto. Un extintor de incendios sencillo se fabrica con un tapón de goma con una boca puntiaguda y un codo que se ajusta a la boca de la botella.
El bicarbonato de sodio es el bicarbonato de sodio en polvo que se utiliza en nuestros hogares para neutralizar el ácido que se produce cuando se utiliza la masa para hacer bollos al vapor. Debido a la gran cantidad de dióxido de carbono que se produce durante el proceso de calentamiento, los bollos al vapor quedan suaves y deliciosos. Si no hay ácido sulfúrico en su extintor de incendios casero, puede intentar usar vinagre en casa.
No es absoluto que el dióxido de carbono pueda extinguir incendios. Quema una varilla de magnesio y colócala en un vaso lleno de dióxido de carbono. No sólo la varilla de magnesio ardiendo no se apaga, sino que arde más violentamente. Sólo sale humo negro y aparecen manchas negras en la pared interior del vaso. Esto se debe a que la capacidad oxidante de los metales activos como el potasio y el magnesio es más fuerte que la del carbono. Pueden capturar el oxígeno de las moléculas de dióxido de carbono y exprimir el carbono, por lo que sale humo negro:
CO2 2Mg enciende 2mgoc.
El dióxido de carbono se encuentra a menudo en nuestras vidas. Se encuentra en refrescos y cerveza. Se trata de presurizar dióxido de carbono para convertirlo en refrescos y cerveza. Industrialmente, es materia prima para la producción de carbonato de sodio (carbonato de sodio), urea, aspirina y otros medicamentos para el resfriado.
El dióxido de carbono se convertirá en un líquido incoloro y transparente o incluso en un sólido blanco después de enfriarse bajo presión. Cuando la temperatura cae por debajo de 365,438 0,65,438 0 ℃ y la presión aumenta por encima de 60,6 × 65,438 0,05 Pa, el dióxido de carbono se convertirá en líquido. Cuando la temperatura baje, el líquido se convertirá en sólido.
En Texas, Estados Unidos, varios miembros del equipo de exploración geológica fueron una vez a explorar depósitos de petróleo.
Usaron un taladro para perforar profundamente el suelo y, de repente, brotó una gran cantidad de "copos de nieve" blancos. El curioso miembro del equipo geológico lo tocó y pellizcó con sus manos, e inmediatamente aparecieron ampollas en sus dedos, que incluso se volvieron negros. Este "copo de nieve" es dióxido de carbono sólido. Está sujeto a una fuerte presión bajo la formación. Cuando es expulsado, la presión cae bruscamente y absorbe calor bruscamente, lo que hace que la temperatura circundante baje y el dióxido de carbono cambie de gas a sólido. El dióxido de carbono sólido generalmente se sublima a -78,5 °C bajo una presión de 1,01 × 105 Pa, cambiando directamente de sólido a gas, sin dejar nada ni agua, por lo que se le llama "hielo seco".
No sentirás frío si sostienes firmemente un trozo de hielo seco en tu mano, porque el dióxido de carbono producido por su sublimación forma una capa aislante entre el hielo seco y tu palma, aislando la conducción del calor. Pero si pellizcas un trozo de hielo seco con las manos, puedes congelarlo y provocar ampollas o manchas oscuras en la piel.
En el laboratorio se puede fabricar hielo seco simulando los "copos de nieve" expulsados del suelo. Ate un tubo de papel a la salida del cilindro que contiene dióxido de carbono líquido y coloque una bolsa de tela en el exterior. Cuando se abre el pistón, el tubo de papel se llenará de dióxido de carbono sólido como nieve. Los sólidos parecidos a copos de nieve se comprimen en bloques.
El hielo seco se puede utilizar para congelar y conservar alimentos. En comparación con el hielo normal, las ventajas son obvias. La temperatura puede ser más baja y no quedará agua.
En 1945, V.J. Schaefer, un joven técnico de la General Electric Company de Estados Unidos, utilizó por primera vez hielo seco para crear lluvia artificial. Después de que los aviones arrojan hielo seco desde el cielo, el vapor de agua del aire se condensa en pequeños cristales de hielo. Pequeños cristales de hielo se acumulan y se consolidan formando copos de nieve más grandes. Después de hundirse, el aire caliente del suelo se derrite y cae al suelo en forma de lluvia. Se probó con éxito por primera vez en Australia, afectada por la sequía, en 1947, y posteriormente se promovió en todas partes del mundo.
El hielo seco también se puede utilizar para voladuras en la construcción de carreteras de montaña y en la minería. Cuando se coloca hielo seco sobre explosivos, se convertirá instantáneamente en una gran cantidad de dióxido de carbono bajo la acción del calor de la explosión, expandiendo así el área efectiva de la explosión.
El hielo seco no sólo puede conservar alimentos, producir lluvia y minas, sino que también puede ser una "persona" en el escenario y la pantalla. Se puede utilizar para decorar un país de hadas con nubes blancas en poco tiempo, permitiendo que las "hadas" caminen desde las nubes hacia el mundo. Esto significa poner algo de hielo seco en el refugio antiaéreo, verter agua caliente o enviar vapor. El vapor de agua se condensa rápidamente en pequeñas gotas de agua que se dispersan en el dióxido de carbono vaporizado, formando una niebla que parece una nube.
El dióxido de carbono en el aire permite que la radiación térmica del sol brille libremente sobre la tierra, pero impide en gran medida que sea reflejada por la tierra. Esto se debe a que la longitud de onda de la luz solar reflejada cambia y se vuelve infrarroja. Esta radiación infrarroja no puede penetrar la capa de gas dióxido de carbono. Por lo tanto, el dióxido de carbono en el aire es como una cubierta de vidrio de invernadero para la tierra, lo que puede generar un efecto invernadero. Por lo tanto, el dióxido de carbono desempeña un papel en mantener la Tierra caliente. Alguien ha calculado que si el dióxido de carbono del aire desaparece por completo, la temperatura en la superficie terrestre será 21°C más baja que la actual; por el contrario, si el contenido de dióxido de carbono en el aire se duplica, la temperatura media aumentará; en 4°C.
Por lo tanto, algunos científicos han propuesto la teoría de que el dióxido de carbono en el aire aumentó aproximadamente 1/10 desde finales de 1919 hasta la década de 1960, y aproximadamente la mitad aumentó después de la década de 1940. Actualmente, las fábricas, los automóviles y los aviones emiten alrededor de 654,38 mil millones de toneladas de dióxido de carbono cada año. Por tanto, cuanto más se desarrolla la industria, más carbón y gasolina se queman y mayor es el contenido de dióxido de carbono en el aire. Esto hará que la superficie de la Tierra sea cada vez más cálida. De esta manera, dentro de unas décadas, la Tierra estará tan caliente que el hielo que cubre los polos Norte y Sur se derretirá, lo que elevará el nivel del agua del océano, provocando una inundación mundial, y devolviendo a la humanidad al gran diluvio. era. Otros científicos creen que el dióxido de carbono en el aire aumenta cada año, pero una vez que el clima se calienta, el agua de mar absorberá calor de la atmósfera, lo que hará que el agua de mar se evapore, por lo que las nubes aumentarán. Mientras las nubes a baja altitud aumenten en 0,6 (fracción de masa), la temperatura media descenderá 0,5°C. Algunos científicos dicen que las mayores concentraciones de dióxido de carbono en el aire son buenas para los cultivos, que crecen más rápido y dan más frutos, reduciendo así el dióxido de carbono. Hay opiniones diferentes, lo que ha llamado la atención de los expertos de las Naciones Unidas.
1989 165438 En la Cuarta Conferencia de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático celebrada en Buenos Aires, Argentina, en octubre, se decidió que los países industrializados reducirían las emisiones de dióxido de carbono a los niveles de 1990 entre 2008 y 2012.
El dióxido de carbono no sólo se encuentra en la atmósfera terrestre, el agua y el subsuelo, sino también en el universo, especialmente en la atmósfera de Venus.
Venus es el planeta más cercano a la Tierra y una estrella del sistema solar. Cada vez que el sol se pone y el cielo se oscurece, a menudo vemos una estrella deslumbrante en el cielo occidental, y eso es todo. O al amanecer, vi una estrella en el este que finalmente desaparecía bajo el cálido sol, y así era. Por eso, también se le llama lucero vespertino, lucero del alba, lucero vespertino o lucero de la mañana.
Ya el 26 de mayo de 1761, Venus transitó por el sol. Venus camina exactamente entre el sol y la tierra. Venus aparece justo al otro lado de la superficie circular del Sol visto desde la Tierra. El científico ruso Lomonosov observó en su momento este fenómeno y lo registró. Descubrió que cuando Venus se movía de un lado a otro a través de la superficie circular del sol, aparecía una burbuja en el lugar donde tocaba. Concluyó que había una gruesa capa de aire rodeando a Venus. Después de que la nave espacial soviética Venera 7 aterrizara en Venus, midió la composición de la atmósfera de Venus. Era principalmente dióxido de carbono, con una proporción de 93 a 97 (fracción de volumen), seguido de nitrógeno, con una proporción de 2 a 3 (fracción de volumen).
La nave espacial estadounidense Apolo 15 utilizó instrumentos para detectar la liberación de dióxido de carbono desde el interior de la luna.