Cacbon đioxit, hóa học phổ thông

Cacbon đioxit có công thức phân tử là CO₂. Nó còn có tên gọi khác là khí cacbonic hoặc anhiđrit cacbonic.

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.

TÍNH CHẤT HOÁ HỌC của Cacbon đioxit

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 (t⁰)

– 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. Bài toán về phản ứng với dung dịch kiềm cũng là dạng bài tập phổ biến nhất đối với CO₂. Khi giải bài toán này, chúng ta thường dựa vào các định luật bảo toàn khối lượng, bảo toàn nguyên tố và bảo toàn điện tích.

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

CO₂ còn được dùng để sản xuất ure

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

NH₄O – CO – NH₂­ → H₂O + (NH₂)₂CO (180⁰C; 200at)

III. ĐIỀU CHẾ Cacbon đioxit

– 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:

C + O₂ → CO₂ (đốt cháy hoàn toàn than cốc trong không khí)

CaCO₃ → CaO + CO₂ (1000⁰C)

– Trong phòng thí nghiệm:

CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + CO₂ + H₂O

NHẬN BIẾT Cacbon đioxit

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

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ + H₂O