二氧化碳的性质

二氧化碳是自然界中的常见物质之一。由于其独特的性能，它已被广泛应用于许多领域。这是二氧化碳的一些特性。 1.二氧化碳的化学性质二氧化碳是一种酸性氧化物。在正常情况下，CO2是稳定的，无活性，无毒，不可燃和不可燃的，但是在高温或存在催化剂的情况下，CO2也参与某些化学反应。 1.在还原反应的高温下，CO2可以分解为CO和O2。 CO2rarr，CO +1 / 2O2-283kJ该反应是吸热可逆反应。在1200°C时，CO2的平衡分解率仅为3.2％，当加热到1700°C以上时，平衡分解率显着提高。在2227°C，约有15.8％的CO2分解。紫外线和高压放电都有助于CO 2的分解反应，但是分解速率不高。在二氧化碳气氛中，燃烧的活性金属（例如镁，铝和钾）可以继续燃烧，反应形成金属氧化物，并沉淀出游离碳。 CO2 + 2Mgrarr，2MgO + CCO2也可以通过其他方法降低。常用的还原剂是氢气：CO2 + H2rarr，CO + H2O。该反应是一氧化碳转化反应的逆反应，是一个吸热反应，需要在高温和催化剂的存在下进行（请参见合成氨）。在含碳物质的燃烧过程中，通常伴随着二氧化碳的减少。 CO2 + Crarr，2CO在加热和催化剂的作用下，CO2还可被碳氢化合物还原，例如：CO2 + CH4rarr，2CO + 2H22。有机合成反应⑴。尿素在高温（170-200°C）和高压（13.8-24.6MPa）下与二氧化碳和氨反应生成氨基甲酸铵：CO2 + 2NH3NH2COONH4NH2COONH4失去一分子水而产生尿素CO（NH2）2（请参见尿素） ）。该反应是二氧化碳化学应用中最重要的反应之一。它被广泛用于尿素和其他衍生物的生产中。 ⑵。水杨酸CO2在有机合成中的另一个重要反应是Kolbeschmitt反应，即酚钠的羧化反应。反应温度为约150℃，压力为0.5MPa。该反应产生水杨酸。反应公式为：该反应被广泛用于医药，燃料和农药的生产过程中。 ⑶。可以在高温高压下，在铜锌催化剂存在下，由CO2，CO和H2的气态混合物合成甲醇。反应公式如下：CO 2 + 3H 2 ＝ CH 3 OH + H 2O。低级烃，例如：CO2 + 4H2rarr，CH4 + 2H2O二氧化碳可以使环氧乙烷羧化生成碳酸亚乙酯。有机化合物，例如羧酸，酯，内酯和吡喃酮，也可以通过其他特定反应来生产。上述反应所需的催化剂通常是过渡金属如钯，铑和镍的络合物。 3。生化反应CO2在全球环境中起着重要作用。在植物新陈代谢过程中，叶绿素在光合作用下通过空气和水中的二氧化碳来合成糖等有机物质，并同时释放氧气：在动物的呼吸循环中，上述反应发生逆反应，即吸入氧气空气中的糖反应会产生动物活动所需的热能，并同时排出二氧化碳气体。