3.3 ΤΟ ΔΙΟΞΕΙΔΙΟ ΤΟΥ ΑΝΘΡΑΚΑ
Το διοξείδιο του άνθρακα είναι αέριο και έχει μοριακό τύπο CO2 Υπάρχει σε μικρό ποσοστό 0,03% στην ατμόσφαιρα .Επίσης διαλυμένο υπάρχει στο νερό των θαλασσών , λιμνών και ποταμών .Είναι απαραίτητο στην φωτοσύνθεση .Ένα μεγάλο μέρος του στην ατμόσφαιρα προέρχεται από τις καύσεις του ανθρώπινου πολιτισμού .
Πως παρασκευάζεται το διοξείδιο του άνθρακα
Στο εργαστήριο με επίδραση οξέος σε ανθρακικό άλας .Ως οξύ μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε το ξίδι , το υδροχλώριο ή χυμό λεμονιού Ως ανθρακικό άλας μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε κομμάτια μάρμαρου ή την μαγειρική σόδα
Η αντίδραση που πραγματοποιείται είναι
Οξύ (ξίδι) + ανθρακικό άλας ( μάρμαρο) → διοξείδιο του άνθρακα +…
Από την χημική αντίδραση παράγεται διοξείδιο του άνθρακα με την μορφή φυσαλίδων
Το διοξείδιο του άνθρακα ανιχνεύεται από την χαρακτηριστική του ιδιότητα να θολώνει το διαυγές διάλυμα του ασβεστόνερου .Το διοξείδιο του άνθρακα αντιδρά με το ασβεστόνερο δίνοντας ανθρακικό ασβέστιο που είναι δυσδιάλυτο στο νερό για αυτό και το θολώνει
Επίσης ανιχνεύεται από το γεγονός ότι δεν συντηρεί την καύση
Παρασκευή και ανίχνευση για το διοξείδιο του άνθρακα
Σε μια κωνική φιάλη βάζουμε σόδα Με την βοήθεια μια διαχωριστική χοάνης προσθέτουμε ξίδι Στο εσωτερικό της κωνικής φιάλης παρατηρείται αναβρασμός και ελευθέρωση φυσαλίδων αερίου
Το αέριο που ελευθερώνεται είναι το διοξείδιο του άνθρακα .Αν το διοχετεύσουμε με την βοήθεια ενός λαστιχένιου σωλήα σε ένα ποτήρι που περιέχει διαυγές ασβεστόνερο , παρατηρούμε ότι με την διοχέτευση του αερίου το ασβεστόνερο θολώνει .
Φυσικές ιδιότητες του διοξειδίου του άνθρακα
| Φυσική κατάσταση | Αέριο |
| Χρώμα | Άχρωμο |
| Γεύση | Άγευστο |
| Οσμή | Άοσμο |
| Σημείο πήξεως | -56,5ο |
| Σημείο ζέσεως | -78,5ο |
| Πυκνότητα | 1,98g/L |
| Διαλυτότητα | Μέτρια |
Το διοξείδιο του άνθρακα υγροποιείται εύκολα. Το υγρό φυλάσσεται μέσα σε δοχεία υπό πίεση .όταν διαφύγει εξατμίζεται γρήγορα , με αποτέλεσμα η θερμοκρασία να πέσει στους -80ο , οπότε ένα μέρος του να στερεοποιηθεί .Το στερεό CO2 είναι λευκό και ονομάζεται ξηρός πάγος .Ο ξηρός πάγος χρησιμοποιείται με διαλύτες ως ψυκτικό μέσο
Είναι δηλητήριο , δεν καίγεται και δεν συντηρεί την καύση .Δεν συντελεί στην αναπνοή , για αυτό όταν βρίσκεται σε αναλογία 1% στον αέρα , προκαλεί πονοκεφάλους .Σε ποσοστό 10% προκαλεί δυσφορία , ενώ σε ποσοστό 30% προκαλεί τον θάνατο
Χρήσεις
Α) Πρώτη ύλη για Παρασκευή χημικών ενώσεων π.χ σόδα
Β) στα αεριούχα ποτά (αναψυκτικά , μπύρα κ.ά
Γ) ως ψυκτικό μέσο
Δ) ως υλικό κατάσβεσης στους πυροσβεστήρες
Ο κύκλος του άνθρακα
Οι κυριότερες διαδικασίες στον κύκλο του άνθρακα είναι
Α) η κυτταρική αναπνοή (ζώα και φυτά) στην οποία παράγεται το διοξείδιο του άνθρακα : τροφές + οξυγόνο → διοξείδιο του άνθρακα + νερό + ενέργεια
Β) η φωτοσύνθεση (στα φυτά) στην οποία δεσμεύεται το διοξείδιο του άνθρακα από την ατμόσφαιρα :
διοξείδιο του άνθρακα + νερό → γλυκόζη + οξυγόνο
Αυτές οι δυο διαδικασίες είναι πολύ σημαντικές για την ζωή επειδή διατηρούν την περιεκτικότητα της ατμόσφαιρας σε διοξείδιο του άνθρακα Το διοξείδιο του άνθρακα που παράγεται από την κυτταρική αναπνοή και τις καύσεις αντισταθμίζεται (είναι ίσο) με το διοξείδιο του άνθρακα που καταναλώνεται με την φωτοσύνθεση .
- Το φαινόμενο του θερμοκηπίου
Κατά την διάρκεια της ημέρας η Γη δέχεται την ηλιακή ακτινοβολία .Ένα μέρος της ηλιακής ακτινοβολίας που δέχεται η Γη εκπέμπεται έξω από την ατμόσφαιρα . Ορισμένα αέρια της ατμόσφαιρας , όπως το CO2 , τα οξείδια του αζώτου και το μεθάνιο απορροφούν ένα μέρος αυτής της ακτινοβολίας με αποτέλεσμα να εγκλωβίζουν την θερμότητα .Η μέση ετήσια θερμοκρασία στην επιφάνεια της Γης είναι 15ο .Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται φαινόμενο του θερμοκηπίου .Χωρίς το φαινόμενο αυτό η Γη θα ήταν παγωμένη και ακατάλληλη για ζωή
Όμως τελευταία συσσωρεύονται τεράστιες ποσότητες αερίων από τις δραστηριότητες του ανθρώπινου πολιτισμού .Αυτό θα οδηγήσει στην αύξηση της θερμοκρασίας της Γης με απρόβλεπτες κλιματολογικές αλλαγές , και λιώσιμο των πάγων στους δυο πόλους .
Φαινόμενο του θερμοκηπίου ονομάζεται η αύξηση της θερμοκρασίας της Γης , που οφείλεται στον εγκλωβισμό των υπέρυθρων ακτίνων του Ήλιου από τα αέρια της ατμόσφαιρας
Τα σημαντικότερα από τα αέρια του θερμοκηπίου είναι το διοξείδιο του άνθρακα και οι υδρατμοί
Για να αντιμετωπιστεί το φαινόμενο του θερμοκηπίου θα πρέπει να ληφθούν μέτρα σε παγκόσμια κλίμακα , όπως
- Μείωση της χρήσης ορυκτών καυσίμων (άνθρακας , πετρέλαιο, φυσικό αέριο)
- Χρήση εναλλακτικών πηγών ενέργειας ( ηλιακή , αιολική , γεωθερμική )
- Χρήση του υδρογόνου ως καύσιμο
- Αύξηση του πράσινου , άρα και της φωτοσύνθεσης
- Εξοικονόμηση ενέργειας στο σπίτι και την βιομηχανία