Презентация на тему "Углекислый газ (СО2)". Презентация на тему углекислый газ Химические и биологические свойства углекислого газа

Углекислый газ, бесцветный, без запаха, растворимость в воде - в 1V H 2 O растворяется 0,9V CO 2 (при нормальных условиях); тяжелее воздуха; t°пл.= -78,5°C (твёрдый CO 2 называется "сухой лёд"); не поддерживает горение.

При растворении в воде образует слабую угольную кислоту, окрашивающую лакмусовую бумажку в красный цвет. Угольная кислота улучшает вкусовые качества газированных напитков и предотвращает рост бактерий. Реагируя со гидроксидами щелочных и щелочноземельных металлов, а также с аммиаком, СО 2 образует карбонаты и бикарбонаты.
Загрузить модуль

При повышении давления и охлаждении диоксид углерода легко сжижается и находится в жидком состоянии при температурах от +31 до –57° С (в зависимости от давления). Ниже –57° С переходит в твердое состояние (сухой лед). Давление, необходимое для сжижения, зависит от температуры: при +21° С оно составляет 60 атм, а при –18° С всего 20 атм. Жидкий СО2 хранят в герметичных емкостях под соответствующим давлением. При переходе в атмосферу часть его превращается в газ, а некоторое количество – в «углеродный снег», при этом его температура понижается до –84° С.

Поглощая тепло из окружающей среды, сухой лед переходит в газообразное состояние, минуя жидкую фазу, – сублимирует. Для уменьшения сублимационных потерь его хранят и транспортируют в герметичных контейнерах, достаточно прочных, чтобы выдержать увеличение давления при повышении температуры.

Углекислый газ — это «одеяло» Земли. Он легко пропускает ультрафиолетовые лучи, которые обогревают нашу планету, и отражает инфракрасные, излучаемые с ее поверхности в космическое пространство.

В повседневной практике углекислый газ используется достаточно широко. Например, газированная вода с добавками ароматных эссенций – прекрасный освежающий напиток. В пищевой промышленности диоксид углерода используется и как консервант — он обозначается на упаковке под кодом Е290, а также в качестве разрыхлителя теста.

Углекислотными огнетушителями пользуются при пожарах. Биохимики нашли, что удобрение... воздуха углекислым газом весьма эффективное средство для увеличения урожайности различных культур. Пожалуй, такое удобрение имеет единственный, но существенный недостаток: применять его можно только в оранжереях.На заводах, производящих диоксид углерода, сжиженный газ расфасовывают в стальные баллоны и отправляют потребителям.

Углекислый газ используется в качестве активной среды при сварке проволокой, так как при температуре дуги углекислота разлагается на угарный газ СО и кислород, который, в свою очередь, и входит во взаимодействие с жидким металлом, окисляя его.

Углекислота в баллончиках применяется в пневматическом оружии и в качестве источника энергии для двигателей в авиамоделировании.

В больших концентрациях углекислый газ токсичен, вызывает гипоксию. Длительное (до нескольких сут)вдыхание его даже при концентрации 1,5—3% вызывает головную боль, головокружение, тошноту. При концентрации выше 6% (так называемый критический уровень) теряется работоспособность, появляются сонливость, ослабление дыхания и сердечной деятельности, возникает опасность для жизни. Первая помощь: вынести пострадавшего на свежий воздух, провести искусственное дыхание. В воздухе жилых и общественных зданий накопление углекислого газа не достигает критических величин; его концентрация — один из санитарно-гигиенических показателей степени чистоты воздушной среды.

Слайд 1

Углекислый газ

Слайд 2

Строение молекулы
Молекула СО2 линейная, длина двойной связи С=О равна 0,116 нм. В рамках теории гибридизации атомных орбиталей две σ-связи образованы sp-гибридными орбиталями атома углерода и 2р-орбиталями атома кислорода. Не участвующие в гибридизации р-орбитали углерода образуют с аналогичными орбиталями кислорода p-связи. Молекула неполярная.

Слайд 3

Физические свойства
Оксид углерода (IV) – углекислый газ, газ без цвета и запаха, тяжелее воздуха, растворим в воде, при сильном охлаждении кристаллизуется в виде белой снегообразной массы – «сухого льда». При атмосферном давлении он не плавится, а испаряется, температура сублимации -78 °С. Углекислый газ образуется при гниении и горении органических веществ. Содержится в воздухе и минеральных источниках, выделяется при дыхании животных и растений. Мало растворим в воде (1 объем углекислого газа в одном объеме воды при 15 °С).

Слайд 4

Химические свойства
Химически оксид углерода инертен. 1. Окислительные свойства С сильными восстановителями при высоких температурах проявляет окислительные свойства. Углем восстанавливается до угарного газа: С + СО2 = 2СО. Магний, зажженный на воздухе, продолжает гореть и в атмосфере углекислого газа: 2Mg + CO2 = 2MgO + C.

Слайд 5

Химические свойства
2. Свойства кислотного оксида Типичный кислотный оксид. Реагирует с основными оксидами и основаниями, образуя соли угольной кислоты: Na2O + CO2 = Na2CO3, 2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O, NaOH + CO2 = NaHCO3.

Слайд 6

Химические свойства
3. Качественна реакция Качественной реакцией для обнаружения углекислого газа является помутнение известковой воды: Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3↓ + H2O. В начале реакции образуется белый осадок, который исчезает при длительном пропускании CO2 через известковую воду, т.к. нерастворимый карбонат кальция переходит в растворимый гидрокарбонат: CaCO3 + H2O + CO2 = Сa(HCO3)2.

Слайд 7

В промышленности – побочный продукт при производстве извести. В лаборатории при взаимодействии кислот с мелом или мрамором. При сгорании углеродсодержащих веществ. При медленном окислении в биохимических процессах (дыхание, гниение, брожение).
Получение

Слайд 8

Получение сахара. Тушение пожара. Производства фруктовых вод. «Сухой лёд». Получение моющихся средств. Получение лекарств. Получение соды, которую используют для получения стекла.
Применение оксида углерода (IV)

Слайд 9

Горение связано с появлением дыма. Дым бывает белым, черным, а иногда – невидимый. Над горячей свечой или спиртовкой поднимается такой «невидимый» дым, называемый углекислым газом. Чистую пробирку подержи над свечей и улови немного «невидимого» дыма. Чтобы он не улетел, быстро закрой пробирку пробкой без отверстия. Углекислый газ будет невидим и в пробирке. Сохрани эту пробирку с углекислым газом для дальнейших опытов.
Мы ловим дым

Слайд 10

«Мутная история»
Налей немного известковой воды (чтобы покрыть дно) в ту пробирку, в которую ты уловил углекислый газ от пламени свечи. Закрой пробирку пальцем и встряхни ее. Прозрачная известковая вода стала совсем мутной. В этом виноват только углекислый газ. Если возьмёшь известковой воды в пробирку, в которой не было углекислого газа, и встряхнешь пробирку, то вода останется прозрачной. Значит, помутнение известковой воды является доказательством того, что в пробирке был углекислый газ.

Слайд 11

Из соды выделяется углекислый газ
Возьми немного порошка соды и подогрей его в горизонтальной укреплённой пробирке. Эту пробирку соедини коленчатой трубкой с другой пробиркой, в которой находится вода. Из трубки начнут появляться пузырьки. Следовательно, из соды в воду поступает какой то газ. Не следует допускать, чтобы стеклянная трубка была опущена в воду после окончания нагрева, иначе вода поднимется по трубке и попадет в горячую пробирку с содой. От этого пробирка может лопнуть. После того, кок ты увидишь, что из соды при нагревании выделяется газ, попробуй заменить простую воду в пробирке известковой водой. Она станет мутной. Из соды выделяется углекислый газ.

Слайд 12

Лимонадный газ – это тоже углекислый газ
Если ты откроешь бутылку с лимонадом или же начнешь её взбалтывать, то в ней появится множество газовых пузырьков. Закрой бутылку с лимонадом пробкой, в которую вставлена стеклянная трубка, и опусти длинный конец трубки в пробирку с известковой водой. Вскоре вода станет мутной. Значит, лимонный газ – это углекислый газ. Он образуется из содержащей в лимонаде угольной кислоты.

Слайд 13

Уксус выгоняет из соды углекислый газ
Углекислый газ содержит в ряде веществ, но определить его на глаза невозможно. Если ты польёшь уксусом кусочек соды, то уксус сильно зашипит и при этом из соды выделится какой то газ. Если ты положишь кусочек соды в пробирку, нальёшь в нее немного уксуса, закроешь пробкой с коленчатой трубкой и опустишь длинный конец трубки в известковую воду, то убедишься, что из соды так же выделяется углекислый газ.

Слайд 14

Фабрика лимонада
Даже слабая кислота выгоняет из соды углекислый газ. Покрой дно пробирки лимонной кислотой и насыпь поверху нее столько же соды. Смешай эти два вещества. Оба они уживаются, но ненадолго. Высыпь эту смесь в обыкновенный стакан и быстро наполни его свежей водой. Как сильно она шипит и пенится! Как настоящий лимонад. Ты спокойно можешь отпить его. Это абсолютно безвредно, даже вкусно. Надо только в самом начале добавить сахар, просто чтобы было вкуснее.

Слайд 15

Лимонад в кармане
Углекислый газ в напитках увеличивает их освежающее действие. Ты можешь в любое время приготовить пенящийся лимон. Для этого надо в пробирке смешать 2 кубических сантиметра порошка лимонной кислоты, 2 кубических сантиметра соды и 6 кубических сантиметра истолченного в порошок сахара. Эти три вещества надо тщательно перемешать, встряхивая, и высыпая на большой лист бумаги. Это количество надо разделить на равные порции. Каждая порция должна быть такой величины, чтобы её можно было покрыть круглое дно пробирки. Каждую порцию заверни в отдельную бумажку, как заворачивают порошки в аптеке. Из одного такого пакетика можно получить стакан освежающего лимонада.

Слайд 16

Известняк выделяет углекислый газ
Если при смачивании какого – либо вещества кислотой появляется пена, почти всегда это происходит от выделяющего углекислого газа. Именно он и образует эту пену. Смоченный известняк шипит и пенится, из него выделяется углекислый газ. Если ты не уверен в этом, сделай опыт: положи кусочек известняка в пробирку и подлей кислоты, затем закрой пробирку пробкой со стеклянной трубкой и опусти длинный конец этой трубки в известковую воду. Вода помутнеет. Существует несколько видов извести. Известняк – это углекислый кальций.

Слайд 17

Тонущее пламя
Согретый углекислый газ, или дым, легок и свободно поднимается в воздух, холодный углекислый газ тяжёл, оседает на дно сосуда и наполняет его постепенно до краёв. В углекислом газе горение невозможно, так как он сам является продуктом горения. Если ты поставишь свечу на дно какого – нибудь сосуда и некоторое время понаблюдаешь за ней, то увидишь, что пламя вскоре погаснет. Углекислый газ, преобразовавшийся при горении свечи, постепенно наполнить сосуд до краёв, и пламя «утонет» в углекислом газе.

Cлайд 1

Cлайд 2

Cлайд 3

Cлайд 4

Cлайд 5

Cлайд 6

Cлайд 7

Cлайд 8

Cлайд 9

Cлайд 10

Cлайд 11

Cлайд 12

Cлайд 13

Cлайд 14

Cлайд 15

Диоксид углерода, оксид углерода, углекислота – все эти названия одного вещества, известного нам, как углекислый газ. Так какими же свойствами обладает этот газ, и каковы области его применения?

Углекислый газ и его физические свойства

Углекислый газ состоит из углерода и кислорода. Формула углекислого газа выглядит так – CO₂. В природе он образуется при сжигании или гниении органических веществ. В воздухе и минеральных источниках содержание газа также достаточно велико. кроме того люди и животные также выделяют диоксид углерода при выдыхании.

Рис. 1. Молекула углекислого газа.

Диоксид углерода является абсолютно бесцветным газом, его невозможно увидеть. Также он не имеет и запаха. Однако при его большой концентрации у человека может развиться гиперкапния, то есть удушье. Недостаток углекислого газа также может причинить проблемы со здоровьем. В результате недостатка это газа может развиться обратное состояние к удушью – гипокапния.

Если поместить углекислый газ в условия низкой температуры, то при -72 градусах он кристаллизуется и становится похож на снег. Поэтому углекислый газ в твердом состоянии называют «сухой снег».

Рис. 2. Сухой снег – углекислый газ.

Углекислый газ плотнее воздуха в 1,5 раза. Его плотность составляет 1,98 кг/м³ Химическая связь в молекуле углекислого газа ковалентная полярная. Полярной она является из-за того, что у кислорода больше значение электроотрицательности.

Важным понятием при изучении веществ является молекулярная и молярная масса. Молярная масса углекислого газа равна 44. Это число формируется из суммы относительных атомных масс атомов, входящих в состав молекулы. Значения относительных атомных масс берутся из таблицы Д.И. Менделеева и округляются до целых чисел. Соответственно, молярная масса CO₂ = 12+2*16.

Чтобы вычислить массовые доли элементов в углекислом газе необходимо следовать формулерасчета массовых долей каждого химического элемента в веществе.

n – число атомов или молекул.
Ar – относительная атомная масса химического элемента.
Mr – относительная молекулярная масса вещества.
Рассчитаем относительную молекулярную массу углекислого газа.

Mr(CO₂) = 14 + 16 * 2 = 44 w(C) = 1 * 12 / 44 = 0,27 или 27 % Так как в формулу углекислого газа входит два атома кислорода, то n = 2 w(O) = 2 * 16 / 44 = 0,73 или 73 %

Ответ: w(C) = 0,27 или 27 %; w(O) = 0,73 или 73 %

Химические и биологические свойства углекислого газа

Углекислый газ обладает кислотными свойствами, так как является кислотным оксидом, и при растворении в воде образует угольную кислоту:

CO₂+H₂O=H₂CO₃

Вступает в реакцию со щелочами, в результате чего образуются карбонаты и гидрокарбонаты. Этот газ не подвержен горению. В нем горят только некоторые активные металлы, например, магний.

При нагревании углекислый газ распадается на угарный газ и кислород:

2CO₃=2CO+O₃.

Как и другие кислотные оксиды, данный газ легко вступает в реакцию с другими оксидами:

СaO+Co₃=CaCO₃.

Углекислый газ входит в состав всех органических веществ. Круговорот этого газа в природе осуществляется с помощью продуцентов, консументов и редуцентов. В процессе жизнедеятельности человек вырабатывает примерно 1 кг углекислого газа в сутки. При вдохе мы получаем кислород, однако в этот момент в альвеолах образуется углекислый газ. В этот момент происходит обмен: кислород попадает в кровь, а углекислый газ выходит наружу.

Получение углекислого газа происходит при производстве алкоголя. Также этот газ является побочным продуктом при получении азота, кислорода и аргона. Применение углекислого газа необходимо в пищевой промышленности, где углекислый газ выступает в качестве консерванта, а также углекислый газ в виде жидкости содержится в огнетушителях.

Рис. 3. Огнетушитель.

Что мы узнали?

Углекислый газ – вещество, которое в нормальных условиях не имеет цвета и запаха. помимо своего обычного названия – углекислый газ, его также называют оксидом углерода или диоксидом углерода.

Тест по теме

Оценка доклада

Средняя оценка: 4.3 . Всего получено оценок: 105.

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

Оксиды углерода Учитель химии МОУ «КСОШ № 7» Гареева О. И.

Получение оксида углерода (II) Промышленный способ 1. Образуется при горении углерода или соединений на его основе (например, бензина) в условиях недостатка кислорода: 2C + O 2 = 2CO 2. При восстановлении оксида углерода (IV) раскалённым углём: CO 2 + C = 2CO Эта реакция часто происходит при печной топке.

Получение оксида углерода (IV) 1.В промышленности получают обжигом природных карбонатов (известняк, доломит). CaCO 3 = CaO + CO 2 2. В лабораторных условиях получают взаимодействием карбонатов и гидрокарбонатов с кислотами, например мрамора, мела или соды с соляной кислотой: CaCO 3 + 2HCI = CaCI 2 + H 2 O + CO 2 Для приготовления напитков может быть использована реакция пищевой соды с лимонной кислотой или с кислым лимонным соком.

Физические свойства CO - оксид углерода(II), угарный газ, монооксид углерода Газ, без цвета, без запаха, легче воздуха, мало растворим в воде, намного лучше растворим в спирте, T. пл. -205,02 0 C, Т. кип. -191,5 плотность 1,25 г/л (0 0 C) Очень ядовит! CO 2 - оксид углерода(IV), углекислый газ, диоксид углерода. Газ, без цвета, без запаха, в 1,5 раза тяжелее воздуха, растворим в воде, плотность 1,98 г/л Т.пл. −57 °C), Т, кип −78 °C, возгоняется. Твердый оксид называется «сухим льдом »

Химические свойства оксида углерода (II) При комнатной температуре CO малоактивен, его химическая активность значительно повышается при нагревании и в растворах CO – несолеобразующий оксид 1. При нагревании восстанавливает металлы из оксидов: CO + CuO → Cu + CO 2 2. Горит на воздухе синим пламенем (температура начала реакции 700 °C) : 2 CO + O 2 → 2CO 2 + Q Температура горения CO может достигать 2100 °C.

Химические свойства оксида углерода (IV) CO 2 – кислотный оксид 1.Взаимодействует с водой, образуя нестойкую угольную кислоту (реакция обратимая) CO 2 + H 2 O H 2 CO 3 2. Взаимодействует со щелочами, при этом образуются карбонаты и гидрокарбонаты CO 2 + Ca (OH) 2 = CaCO 3 ↓ + H 2 O CaCO 3 + CO 2 + H 2 O = Ca (HCO 3) 2 3.Взаимодействует с основными оксидами CO 2 + CaO = CaCO 3

Применение оксида углерода (II) Как восстановитель СО применяется в металлургии при выплавке чугуна.

Водяной газ используется как топливо, а также применяется в химическом синтезе - для получения аммиака, высших спиртов и т. п.

Оксид углерода(II) применяется для обработки мяса животных и рыбы, придает им ярко красный цвет и вид свежести, не изменяя вкуса Допустимая концентрация CO равна 200 мг/кг мяса.

Применение оксида углерода (IV) Углекислый газ применяют для газирования фруктовых и минеральных вод, для производства сахара, в медицине для углекислых ванн.

В пищевой промышленности оксид углерода(IV) используется как консервант и обозначается на упаковке под кодом Е290 , а также в качестве разрыхлителя теста.

Баллоны с жидкой углекислотой широко применяются в качестве огнетушителей 1) в портативных огнетушителях; 2) в огнетушительных системах самолетов и кораблей, пожарных углекислотных машинах. Такое широкое применение в огнетушении связано с тем, что в некоторых случаях вода не годится для тушения.

Технологии очистки различных поверхностей гранулами «сухого льда». Очистка форм для литья под давлением с помощью «сухого льда»

Твёрдая углекислота - сухой лёд - используется в ледниках. Жидкая углекислота используется в качестве хладагента и рабочего тела в холодильниках, морозильниках, солнечных электрогенераторах.

Ученые нашли способ, как использовать углекислый газ: из него можно делать поликарбонат, который применяется для изготовления компакт-дисков. Первые DVD и пластиковые бутылки из CO 2 могут появиться в продаже уже через пару лет.

Биологическое значение углекислого газа Оксид углерода (IV) играет одну из главных ролей в живой природе, участвуя во многих процессах метаболизма живой клетки. Углекислый газ атмосферы - основной источник углерода для растений. Растения поглощают углекислый газ в процессе фотосинтеза,