二氧化碳的物理化学性质
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二氧化碳的物理化学性质二氧化碳,化学式为CO2,是一种无色、无味、无臭的气体。
二氧化碳具有许多重要的物理化学性质,包括其基本性质、结构和热力学性质、碳循环和气候变化、二氧化碳的化学性质等。
在这篇文章中,我们将探讨这些性质及其重要性。
一、基本性质1.1 结构二氧化碳分子由一个碳原子和两个氧原子组成,化学式为CO2。
该分子具有线性结构,碳原子与两个氧原子之间的键角为180度,分子具有一个互相作用的极性中心,共轭三重键。
1.2 密度二氧化碳密度视温度和压力而变化。
在常温常压下,它的密度约为1.98克/升(0.072737磅/立方英尺)。
如将二氧化碳压力提高,则其密度会增加。
例如,当压力为5兆帕时,二氧化碳的密度可达到629克/立方米。
1.3 溶解性二氧化碳是一种易溶于水、液态或固态溶液中的气体。
在常温常压下,水中的二氧化碳溶解度为1.45克/升。
当温度升高时,水中的溶解度会降低。
此外,在高压下,二氧化碳也有很强的溶解度,可用于压力容器或饮料容器中。
1.4 凝固点和沸点二氧化碳在常压下是一种无色气体,但它可以在某些温度和压力下变为固态。
在常温下,二氧化碳不会凝固,但当气体压缩到超过5.2大气压及低于-56.6摄氏度时,二氧化碳会凝固,成为固态二氧化碳,通常被称为干冰。
其沸点为-57℃(-70.6℉)。
二、结构和热力学性质2.1 极性二氧化碳的分子没有净电荷,因此它是一种非极性分子。
分子内部的分子键角度非常大,这意味着分子内部相互作用非常小;这又意味着二氧化碳液体或固体的化学性质不同于极性分子,如水。
2.2 热力学性质二氧化碳的热力学性质研究意义重大,因为它是地球大气层最重要的气体之一。
它的热力学性质包括其内能、焓和熵。
在工业和科学方面,了解二氧化碳的热力学性质是至关重要的,因为这些性质可以用于动力学和热力学分析。
2.3 蒸汽压蒸汽压是物质的汽化时所产生的蒸汽分子对外界压强的描述。
二氧化碳在不同温度和压力下的蒸汽压差异较大。
二氧化碳的物理性质和化学性质二氧化碳在生活无处不在,只是它难以发现而已。
那么二氧化碳的物理性质和化学性质各位同学知道吗?为了普及知识,下面是由小编小编为大家整理的“二氧化碳的物理性质和化学性质”,仅供参考,欢迎大家阅读。
二氧化碳的物理性质:1、常温常压下是一种无色无味或无色无嗅(嗅不出味道)而略有酸味的气体;2、溶于水和烃类等多数有机溶剂;3、密度比空气大;4、熔点为-56.6℃,沸点为-78.5℃。
二氧化碳的化学式为CO2,是一种碳氧化合物,常温常压下是一种无色无味的气体,也是一种常见的温室气体,是空气的组分之一。
二氧化碳的化学性质不活泼,热稳定性很高,不能燃烧,通常也不支持燃烧。
属于酸性氧化物,具有酸性氧化物的通性,因与水反应生成的是碳酸,所以是碳酸的酸酐。
1、高纯二氧化碳主要用于电子工业,医学研究及临床诊断、二氧化碳激光器、检测仪器的校正气及配制其它特种混台气,在聚乙烯聚合反应中则用作调节剂。
2、固态的二氧化碳可以用来冷藏奶制品、肉类、冷冻食品和其他转运途中容易腐败的食品。
3、气态的二氧化碳可以用来碳化软饮料,便于食品保存等。
4、液体二氧化碳可以用作灭火剂。
化学性质:“三不二水”二氧化碳不能燃烧,不能助燃,也不能供呼吸.二氧化碳能与水反应生成使紫色石蕊试液变红的碳酸:CO2 + H2O = H2CO3.但碳酸不稳定,受热易分H2CO3=△= CO2 ↑+ H2O .二氧化碳通入澄清的石灰水,能使石灰水变浑浊 ,这也是检验二氧化碳的方法.Ca(OH)2+CO2 = CaCO3↓ + H2O另外,二氧化碳还是光合反应的原料:6CO2 + 6H2O =叶绿体、光照=C6H12O6 + 6O2会的,干冰在气化的时候会大量吸热,会造成局部低温,灭火是喷出的二氧化碳有降温和隔绝空气的作用,灭火器是靠灭火剂来区分的,使用时先拔出保险销,一只手按住把柄,另一只手紧握压把,切记不能用手直接抓住金属连接管,防止手被冻伤。
二氧化碳的物理和化学特性二氧化碳的物理化学性质二氧化碳在油田上应用于采油,是基于它的临界温度和临界压力低,有类似于丙烷的物理性质,易于压缩,可以超临界态或液态输送,较其它气体如氮气、甲烷易于膨胀、降粘、萃取石油,从而获得较高的石油采收率,因而得到油田上的广泛应用。
1、二氧化碳的一般性质在常温常压下,二氧化碳为无色无嗅的气体,分子量为44.01,其比重约为空气的1.53倍,偏心因子为0.225。
二氧化碳的临界温度为31.06℃,临界压力为7.35MPa,临界点密度为0.4678g/mL,临界点粘度为0.03335mPa.s,临界压缩因子为0.275,临界比容为2.135L/kg。
在压力为1atm、温度为0℃时,二氧化碳的密度为1.98kg/m3;导热系数为0.0126千卡/米·时·度;动力粘度系数为138×10-6泊。
在不同条件下,二氧化碳也可以气、液、固三种状态存在,固态二氧化碳也叫干冰。
二氧化碳化学性质不活泼,既不可燃,也不助燃,无毒,但具有腐蚀性。
它与强碱有强烈的作用,能生成碳酸盐,在一定条件及催化剂作用下,二氧化碳还能参加很多化学反应,表现出良好的化学活性。
2、二氧化碳与驱油有关的特性(1)二氧化碳的密度随压力的升高而增加,随温度的升高而降低。
在许多油藏条件下,二氧化碳的密度与油藏原油相似,视特定的温度、压力或石油组成的不同,二氧化碳的密度可高于或低于油藏原油,但通常高于气顶气。
(2)二氧化碳的粘度随压力的升高而增加,随温度的升高而降低。
二氧化碳的粘度比油藏原油的粘度要低。
(3)二氧化碳的压缩因子随温度的升高而增加,当压力较低时,随压力的升高而降低,而当压力较高时,则随压力的升高而增加。
(4)从二氧化碳的P-T相图得到:二氧化碳的蒸汽压曲线始于气-液-固三相点,终于临界点。
三相点上,温度为-56.42℃,压力为0.519MPa,气-液-固三相呈平衡状态。
临界点对应的温度为31.16℃,压力为7.16MPa;在临界点附近,气液两相形成连续的流体相区,它既不同于一般的液相,也不同于一般的气相。
二氧化碳的性质说课稿一、引言大家好,今天我将为大家介绍二氧化碳的性质。
二氧化碳是一种常见的化学物质,广泛存在于我们的日常生活中。
了解二氧化碳的性质对于我们理解环境变化、气候变化以及可持续发展等方面都具有重要意义。
接下来,我将从三个方面详细介绍二氧化碳的性质。
二、物理性质1. 相态:二氧化碳在常温常压下为无色无味的气体,是地球大气中的重要组成部份。
在低温高压下,二氧化碳可以存在于固态和液态。
固态二氧化碳也被称为干冰,它的温度低于-78.5摄氏度。
液态二氧化碳在常温下需要较高的压力才干维持。
2. 密度:二氧化碳的密度较大,约为1.98千克/立方米。
这也是为什么二氧化碳气体比空气重的原因。
3. 溶解性:二氧化碳具有较高的溶解度。
它可以溶解在水中,形成碳酸。
这也是二氧化碳在自然界中起到调节水体酸碱度的重要作用之一。
三、化学性质1. 稳定性:二氧化碳是一种相对稳定的化合物,不易发生化学反应。
在普通条件下,它不会与其他物质发生反应。
然而,在高温和高压下,二氧化碳可以与某些金属反应,形成相应的碳酸盐。
2. 酸碱性:二氧化碳溶解在水中会形成碳酸,从而使溶液呈现酸性。
这也是为什么二氧化碳溶解在水中会产生一定的酸雨效应的原因。
3. 反应活性:虽然二氧化碳本身不太容易发生化学反应,但它可以作为一种重要的反应物参预到许多化学反应中。
例如,二氧化碳可以与氢气反应生成甲烷,这是一种重要的化学反应。
四、环境影响1. 温室效应:二氧化碳是温室气体的主要成份之一,它对地球的温度起到重要的调节作用。
然而,由于人类活动的增加,导致二氧化碳的排放量大幅增加,进而加剧了温室效应,引起全球气候变暖的问题。
2. 水体酸化:二氧化碳溶解在水中会形成碳酸,使水体呈现酸性。
这对于水生生物和海洋生态系统都有一定的影响。
酸性水体味影响水生生物的生存和繁殖,破坏海洋生态平衡。
3. 可持续发展:了解二氧化碳的性质对于推动可持续发展也具有重要意义。
通过减少二氧化碳的排放,提高能源利用效率,开辟清洁能源等措施,可以减缓温室效应的影响,促进可持续发展。
二氧化碳的性质和制取(讲义及解析)知识点睛二氧化碳的性质〔1〕物理性质无色、无味的气体,密度比空气大,能溶于水。
固态二氧化碳为白色雪花状固体,俗称,常用作制冷剂,也可用于人工降雨。
〔2〕化学性质①不燃烧,也不支持燃烧②与水反应化学方程式:生成的碳酸能使紫色石蕊溶液变红;碳酸不稳定,容易分解成二氧化碳和水。
化学方程式:③与澄清石灰水反应〔此反应用来检验二氧化碳〕化学方程式:与氢氧化钠溶液反应〔此反应用来吸收二氧化碳〕化学方程式:〔3〕用途灭火、光合作用、气体肥料、制冷剂、人工降雨等。
二氧化碳的制取〔1〕工业制取二氧化碳反应原理:【拓展】CaO 易与水发生反应,大量的热,可用作干燥剂,反应的化学方程式:。
〔2〕实验室制取二氧化碳①药品:和反应原理:A、不选用浓盐酸,因为浓盐酸易挥发产生,导致收集到的 CO2不纯。
B、不选用稀硫酸,因为反应生成的微溶于水,会附着在大理石的表面阻止反应继续进行。
C、不选用碳酸钠粉末,因为碳酸钠粉末与稀盐酸反应速率太,不方便收集。
〔Na2CO3+2HCl 2NaCl+H2O+CO2↑〕②实验装置实验室制取的 CO2 中常混有 HCl 和水蒸气,可利用如下装置进行净化。
饱和 NaHCO3 溶液可除去 HCl , 浓硫酸具有吸水性,可用作干燥剂,除去水蒸气。
【拓展】万能瓶的应用图 A :收集气体〔根据气体密度选择合适的进气口〕;图 B 〔短进长出〕:收集气体〔液体被挤入烧杯〕;图 C 〔长进短出〕:除去杂质〔气体充分接触液体〕;图 D 〔长进长出〕:既能除杂质,又能收集气体。
③二氧化碳的检验、验满 A 、检验:通入澄清石灰水。
B 、验满:燃着的木条放在集气瓶口。
精讲精练以下有关二氧化碳的实验只能证明其物理性质的是〔 〕A 、B 、C 、 D、检验久未开启的菜窖内CO2 浓度是否过大的正确方法是〔〕A、带入一杯水B、带入一个接通电源的手电筒C、带入一支盛满澄清石灰水的试管D、带入一盏点燃的油灯如下图,水槽内盛有澄清石灰水,点燃高低不同的两支蜡烛,用钟罩将其扣在水槽内。
初中化学二氧化碳知识点二氧化碳是空气中常见的化合物,碳与氧反应生成其化学式为CO2,接下来为你整理了初中化学二氧化碳学问点,一起来看看吧。
初中化学二氧化碳学问点:二氧化碳的性质1、物理性质:无色,无味的气体,密度比空气大,能溶于水,高压低温下可得固体----干冰2、化学性质:(1)一般状况下不能燃烧,也不支持燃烧,不能供给呼吸(2)与水反应生成碳酸:CO2+H2O==H2CO3 生成的碳酸能使紫色的石蕊试液变红,H2CO3 == H2O+ CO2 碳酸不稳定,易分解(3)能使澄清的石灰水变浑浊:CO2+C(OH)2==CCO3+H2O 本反应可用于检验二氧化碳!(4)与灼热的碳反应:C+CO2高温2CO(吸热反应,既是化合反应又是氧化还原反应,CO2是氧化剂,C是还原剂)3、用处:灭火(灭火器原理:N2CO3+2HCl==2NCl+H2O+CO2)既利用其物理性质,又利用其化学性质干冰用于人工降雨、制冷剂温室肥料4、二氧化碳多环境的影响:过多排放引起温室效应。
初中化学二氧化碳学问点:二氧化碳的制法1、试验室制取气体的思路:(原理、装置、检验)(1)发生装置:由反应物状态及反应条件确定:反应物是固体,需加热,制气体时则用高锰酸钾制O2的发生装置。
反应物是固体与液体,不需要加热,制气体时则用制H2的发生装置。
(2)收集方法:气体的密度及溶解性确定:难溶于水用排水法收集CO只能用排水法密度比空气大用向上排空气法CO2只能用向上排空气法密度比空气小用向下排空气法2、二氧化碳的试验室制法(1)原理:用石灰石和稀盐酸反应:CCO3+2HCl==CCl2+H2O+CO2(2)选用和制氢气相同的发生装置(3)气体收集方法:向上排空气法(4)验证方法:将制得的气体通入澄清的石灰水,如能浑浊,则是二氧化碳。
验满方法:用点燃的木条,放在集气瓶口,木条熄灭。
证明已集满二氧化碳气体。
3、二氧化碳的工业制法:煅烧石灰石:CCO3高温CO+CO2生石灰和水反应可得熟石灰:CO+H2O=C(OH)2初中化学二氧化碳加工方法目前最普遍的干洗技术是接受烃类(石油类)、氯代烃(如四氯乙烯)作为溶剂。
二氧化碳物理性质化学性质
二氧化碳(CO2)是现代学科中极其重要的物质。
它根据其物理性质和化学性
质分别被称为一种气体和一种无机化合物。
物理性质上,二氧化碳实际上是透明的,具有从结晶到气态之间的温度变化,
只有在煤和汽油燃烧时才显示出它的存在。
它的沸点为-78.5摄氏度,它的比重也
比其他气体小,可以支撑地球上的大气层。
它能轻易溶解在液态水中。
二氧化碳可产生多余的压力,以增加液体的形状,这也是它如此重要的原因之一。
化学性质上,二氧化碳是一种无机化合物,其分子组成结构为CO2。
它在标准
温度下不易溶于水,但是在常温下可以被吸收。
它是一种稳定的化合物,可以在许多不同的物质中转化,例如果碳与一氧化碳一起存在,它们可以非常容易地反应,产生二氧化碳及其他特殊的成分。
它因拥有极佳的化学反应性,而成為生物体及工业生产中再也不可或缺的物质。
二氧化碳是个充满神奇的物质,其重要性不言而喻。
而学习和研究关于它的物
理性质和化学性质,也让现代学科更上一层楼。
它是现代科学发展不可或缺的,在高校和大学教育中,二氧化碳的相关知识必须通过课程系统被传播,进而形成梁桥,连接科技及未来。
二氧化碳的物理和化学特性
二氧化碳的物理化学性质
二氧化碳在油田上应用于采油,是基于它的临界温度和临界压力低,有类似于丙烷的物理性质,易于压缩,可以超临界态或液态输送,较其它气体如氮气、甲烷易于膨胀、降粘、萃取石油,从而获得较高的石油采收率,因而得到油田上的广泛应用。
1、二氧化碳的一般性质
在常温常压下,二氧化碳为无色无嗅的气体,分子量为44.01,其比重约为空气的1.53倍,偏心因子为0.225。
二氧化碳的临界温度为31.06℃,临界压力为7.35MPa,临界点密度为0.4678g/mL,临界点粘度为0.03335mPa.s,临界压缩因子为0.275,临界比容为2.135L/kg。
在压力为1atm、温度为0℃时,二氧化碳的密度为1.98kg/m3;导热系数为0.0126千卡/米·时·度;动力粘度系数为138×10-6泊。
在不同条件下,二氧化碳也可以气、液、固三种状态存在,固态二氧化碳也叫干冰。
二氧化碳化学性质不活泼,既不可燃,也不助燃,无毒,但具有腐蚀性。
它与强碱有强烈的作用,能生成碳酸盐,在一定条件及催化剂作用下,二氧化碳还能参加很多化学反应,表现出良好的化学活性。
2、二氧化碳与驱油有关的特性
(1)二氧化碳的密度随压力的升高而增加,随温度的升高而降低。
在许多油藏条件下,二氧化碳的密度与油藏原油相似,视特定的温度、压力或石油组成的不同,二氧化碳的密度可高于或低于油藏原油,但通常高于气顶气。
(2)二氧化碳的粘度随压力的升高而增加,随温度的升高而降低。
二氧化碳的粘度比油藏原油的粘度要低。
(3)二氧化碳的压缩因子随温度的升高而增加,当压力较低时,随压力的升高而降低,而当压力较高时,则随压力的升高而增加。
(4)从二氧化碳的P-T相图得到:二氧化碳的蒸汽压曲线始于气-液-固三相点,终于临界点。
三相点上,温度为-56.42℃,压力为0.519MPa,气-液-固三相呈平衡状态。
临界点对应的温度为31.16℃,压力为7.16MPa;在临界点附近,气液两相形成连续的流体相区,它既不同于一般的液相,也不同于一般的气相。
(5)二氧化碳可溶于水,它在水中的溶解度随压力升高而增加,随温度
的升高而降低。
水中的含盐量也会影响二氧化碳的溶解度,含盐量愈高,溶解度愈低。
二氧化碳很容易溶于原油中,且其溶解性随压力的增加而增强,但当压力降低时,又会从原油中脱出。
二氧化碳溶于原油中,会引起原油膨胀,粘度降低,密度改变,同时降低界面张力。
(6)二氧化碳的化学性质
二氧化碳与水混合形成碳酸: H
2O + CO
2
= H
2
CO
3
其混合液的稳定PH值在3.2-3.7,当二氧化碳的浓度从0增大到4.3m3/m3时,水溶液的PH值从7降到3.2,即使二氧化碳浓度非常高,PH值仍保持在3.2。
其腐蚀性不大,如碳酸对软钢的腐蚀率约等于加有缓蚀剂的15%盐酸腐蚀率的1/10,所以二氧化碳的一般油水井作业,无需使用缓蚀剂;但若长期使用,如在二氧化碳驱的管道输送和注入中,则需进行二氧化碳脱水处理,或对注入井、采油井管阀件进行防腐处理。
另一方面,亦可利用它的酸性,提高储层的渗透率,用碳酸水对地层增产增注,如16 m3的碳酸水可溶解165kg碳酸镁和91kg硅酸盐。
另外,碳酸水可阻止铁、铝氢氧化物胶凝沉淀,控制低渗流率储油层的粘土膨胀,起到增注和保护储层的作用。
但含二氧化碳的油、水从油井产出时,由于压力降低,导致二氧化碳溢出,可能出现温度降低、碳酸盐沉淀,因此必须注意采取油井防冻、防结蜡、防结垢等有效措施。
表一 二氧化碳在不同温度条件下的密度值(g/cm3)
表一 二氧化碳在不同温度条件下的密度值(g/cm3)
续表 1
表一 二氧化碳在不同温度条件下的密度值(g/cm3)
续表 2。