二氧化碳的性質

二氧化碳是自然界中的常見物質之一。由于其獨特的性能，它已被廣泛應用于許多領域。這是二氧化碳的一些特性。 1.二氧化碳的化學性質二氧化碳是一種酸性氧化物。通常，CO 2是穩定的，無活性的，無毒的，不可燃的和不可燃的，但是在高溫下或在催化劑的存在下，CO 2也會參與一些化學反應。 1.在還原反應的高溫下，CO2可以分解為CO和O2。 CO2rarr，CO +1 / 2O2-283kJ該反應是吸熱可逆反應。在1200℃時，CO2的平衡分解率僅為3.2％，加熱到1700℃以上時，平衡分解率顯著提高。在2227°C，約有15.8％的二氧化碳被分解。紫外線和高壓放電都有助于CO 2的分解反應，但是分解速率不高。在二氧化碳氣氛中，燃燒的活性金屬（例如鎂，鋁和鉀）可以繼續燃燒，反應形成金屬氧化物，并沉淀出游離碳。 CO2 + 2Mgrarr，2MgO + CCO2也可以通過其他方法降低。常用的還原劑是氫氣：CO2 + H2rarr，CO + H2O。該反應是一氧化碳變換反應的逆反應，是吸熱反應。它需要在高溫和催化劑的存在下進行（參見合成氨）。在含碳物質燃燒期間，經常會發生二氧化碳還原反應。 CO2 + Crarr，2CO在加熱和催化劑的作用下，CO2還可被烴類還原，例如：CO2 + CH4rarr，2CO + 2H22。有機合成反應⑴。在高溫（170-200°C）和高壓（13.8-24.6MPa）下，二氧化碳和氨反應生成氨基甲酸銨：CO2 + 2NH3NH2COONH4NH2COONH4失去一分子水而產生尿素CO（NH2）2（請參見尿素） 。該反應是二氧化碳化學應用中最重要的反應之一。它被廣泛用于尿素和其他衍生物的生產中。 ⑵。水楊酸CO2在有機合成中的另一個重要反應是Kolbeschmitt反應，該反應是酚鈉的羧化反應。反應溫度為約150℃，壓力為0.5MPa。反應公式為：該反應被廣泛用于醫藥，燃料和農藥的生產過程中。 ⑶。可以在高溫高壓下，在銅鋅催化劑存在下，由CO2，CO和H2的氣態混合物合成甲醇。反應公式如下：CO 2 + 3H 2 ＝ CH 3 OH + H 2O。低級烴，例如：CO2 + 4H2rarr，CH4 + 2H2O二氧化碳可以使環氧乙烷羧化生成碳酸亞乙酯。有機化合物，例如羧酸，酯，內酯和吡喃酮，也可以通過其他特定反應來生產。上述反應所需的催化劑通常是過渡金屬如鈀，銠和鎳的絡合物。 3。生化反應CO2在全球環境中起著重要作用。在植物的新陳代謝過程中，葉綠素在光合作用下通過空氣和水中的二氧化碳來合成糖等有機物質，并同時釋放氧氣：在動物的呼吸循環中，發生上述反應的逆反應，即，從大氣中吸入氧氣，以及人體中的糖反應產生動物活動所需的熱能，同時排出二氧化碳氣體。