ثاني أكسيد الكربون هو أحد المركبات الكيميائية الموجودة في الطبيعة، وهو أيضًا أحد المكونات الأساسية للغلاف الجوي. توجد بنسب طبيعية في الغلاف الجوي، وهناك نسبة ينتجها الإنسان في بعض الصناعات وبعض منتجات الاحتراق. للاستهلاك البشري.
لثاني أكسيد الكربون العديد من الخواص الكيميائية التي تميزه، ويرمز لها بالرموز الكيميائية، وهذا ما سنفحصه في هذا المقال.
رمز ثاني أكسيد الكربون في الكيمياء
ثاني أكسيد الكربون هو أحد المركبات الكيميائية الموجودة في غلافنا الجوي، وله أهمية كبيرة للعديد من الاستخدامات، كما أنه مهم لبعض الكائنات الحية، وأهمها النباتات، لأنه الغاز المستخدم في العملية. في التمثيل الضوئي.
يُرمز غاز ثاني أكسيد الكربون في الكيمياء بالرمز co2، حيث يتكون من ذرتين من الأكسجين، مع الرمز o، وذرة كربون واحدة والرمز c، وتفاعلهما مع بعضهما البعض ينتج عنه ثاني أكسيد الكربون (o2 + c = co2) .
يقوم بالعديد من العمليات التي تساعد على إبقاء بعض الكائنات الحية على قيد الحياة على الأرض، كما يحتفظ ثاني أكسيد الكربون أيضًا ببعض الطاقة المشعة التي يتلقاها الكوكب، وتكمن أهميته في الغلاف الجوي في أنه يحافظ على درجة حرارة الأرض.
وهي محمية من البرد أو البرودة الشديدة ولكن ارتفاعها العالي يتسبب في ارتفاع درجة حرارة التربة.
أول من اكتشف ثاني أكسيد الكربون كان العالم البلجيكي يان بابتيست والعالم الاسكتلندي جوزيف بلاك، أول من تعرف على خصائص ثاني أكسيد الكربون.
وذلك في منتصف القرن الثامن عشر الميلادي حيث ذكرت العديد من الخواص الكيميائية والفيزيائية وكذلك بعض استخداماتها في الحياة العملية.
أنظر أيضا: ثاني أكسيد الكربون وخصائصه
الخواص الكيميائية لثاني أكسيد الكربون
ثاني أكسيد الكربون مركب كيميائي، وله العديد من الخصائص الكيميائية التي تميزه عن الغازات الأخرى، ومنها على سبيل المثال ما يلي:
- عند تعرض غاز ثاني أكسيد الكربون للحرارة يتحلل إلى مركباته الأصلية وهي الأكسجين والكربون، وهذا ما يحدث في حالة التمثيل الغذائي للنبات حيث يأخذ النبات ثاني أكسيد الكربون أثناء النهار في وجود ضوء الشمس، لصنع الكربون والأكسجين لنا.
- عندما يتحد ثاني أكسيد الكربون مع الهيدروجين، فإنه ينتج أول أكسيد الكربون، كما أنه يتفاعل مع غاز الأمونيا في وجود ضغط مرتفع لإنتاج اليوريا، والتي تستخدم في صناعة الأسمدة، وكذلك في صناعة البلاستيك.
- وهي من الغازات التي يمكن إذابتها في الماء وتنتج حامض الكربونيك وهو أمر خطير عندما يذوب في مياه البحر والأنهار بكثرة لأنه يزيد من حموضة الماء مما يؤثر على الكائنات البحرية التي يوجد هذا.
الخواص الفيزيائية لثاني أكسيد الكربون
لثاني أكسيد الكربون بعض الخصائص الفيزيائية التي تميزه، ونذكر على سبيل المثال ما يلي:
- يمكن إسالة هذا الغاز بمعنى تحويله إلى صورته السائلة، تحت ضغط بحد أقصى 75 كجم لكل متر مكعب، وعند درجة حرارة 31 درجة مئوية.
- عندما يتعرض هذا الغاز لدرجة عالية من البرودة، فإنه يتحول إلى ثورة صلبة أو شبه صلبة ويتكون الثلج.
- يستخدم لتعبئة طفايات الحريق، ويساعد على تقليل الأكسجين مما يساعد على زيادة اشتعال الحرائق، كما يستخدم للتبريد.
مصدر ثاني أكسيد الكربون
يحتوي ثاني أكسيد الكربون على العديد من المصادر، بما في ذلك الاستخدام الطبيعي والبشري.
تعتبر الموارد الطبيعية آمنة بما يتناسب مع وجودها على سطح الأرض، على عكس نسبة العنصر البشري المسؤول عن تكوينها، لذا فهي كبيرة وغير آمنة.
ومن المصادر الطبيعية لثاني أكسيد الكربون البراكين والغازات المنبعثة منها.
عملية التحلل العضوي للفطريات والبكتيريا والطحالب البحرية وعمليات التخمير وعمليات التنفس للكائنات الحية.
مصدر الإنسان هو الغاز من العديد من الصناعات الكيماوية.
يأتي العادم من استخدام الوقود للسيارات والمحركات، وعمليات استخدام الفحم في الغابة واستخدامه لتوليد الكهرباء.
من الآثار السلبية لزيادة ثاني أكسيد الكربون نتيجة استخدام الإنسان زيادة نسبته في الغلاف الجوي، الأمر الذي أدى إلى ظاهرة الاحتباس الحراري.
أنظر أيضا: الفرق بين كربونات الصوديوم وبيكربونات الصوديوم؟
استخدام ثاني أكسيد الكربون
لثاني أكسيد الكربون استخدامات عديدة في حياتنا العملية، حيث يستخدم في كثير من الصناعات.
وغيرها من الاستخدامات ومنها على سبيل المثال ما يلي:
- ينتج ثاني أكسيد الكربون من خلال عملية التخمير ويستخدم في إنتاج الكعك والمخبوزات.
- يستخدم ثاني أكسيد الكربون في صنع المياه الغازية والمشروبات الروحية.
- يستخدم في صناعة طفايات الحريق، لأنه معبأ في شكله السائل.
- ويقلل الأكسجين مما يساعد على زيادة اشتعال الحرائق، بسبب وزنه، لذا فهو بمثابة غطاء مانع للأكسجين.
- يدخل ثاني أكسيد الكربون في إنتاج بعض الكيماويات والمواد الخام المستخدمة في الصناعة.
- يستخدم ثاني أكسيد الكربون في أنظمة التبريد المختلفة.
- يتم استخدامه في أنظمة معالجة المياه.
- يتم استخدامه كعامل مساعد في أنواع مختلفة من اللحام.
- يتم استخدامه لصنع الأسمدة والأدوية ولصنع العديد من المنتجات البلاستيكية.
- يستخدم ثاني أكسيد الكربون أيضًا في صنع بعض اللوحات الكهربائية، ولصنع أشباه موصلات للحرارة.
- كما أنها تستخدم في العمليات البترولية وصناعة البترول.
تحلل ثاني أكسيد الكربون
ثاني أكسيد الكربون له الكثير من الضرر لصحة الإنسان.
مما يجعلنا نتوخى الحذر من تعريضه للتنفس أكثر من اللازم، حيث يقوم بما يلي:
- إذا تم استخدامه على نطاق واسع في المناطق المغلقة، فإنه يسبب صعوبات في التنفس ويؤدي إلى الاختناق والوفاة.
- استنشاق ثاني أكسيد الكربون في كثير من الأحيان يسبب التهاب الأغشية المخاطية.
- ويزداد اللعاب في الفم ويوجد طعم عطري في الفم.
- التعرض المفرط لثاني أكسيد الكربون لساعات طويلة يمكن أن يجعل الشخص يشعر بالتعب ويفقد التركيز.
- ويؤدي إلى زيادة معدل ضربات القلب وحدوث الدوخة.
تأثير ثاني أكسيد الكربون على الكائنات البحرية
مياه البحر لديها درجة حموضة معتدلة، ودرجة الحموضة الطبيعية لها العديد من الفوائد لتكوين الكائنات الحية وتكوين الشعاب المرجانية والحجر الجيري.
بالإضافة إلى وجود مناخ حي للكائنات الفطرية الصغيرة، وتكوين القشرة الخارجية لبعض القشريات.
وتأثير زيادة كمية ثاني أكسيد الكربون في الماء بالطبع يؤدي إلى انخفاض حموضة هذه المياه.
مما له اضرار جسيمة لقتل بعض الكائنات الحية الصغيرة والفطريات والطحالب التي تنمو في هذه المياه.
يمكن أن يؤثر أيضًا على حياة الشعاب المرجانية ويؤدي إلى تغيرات كيميائية وعضوية في بعض الكائنات الحية الموجودة في هذه المياه.
في الواقع، منذ بداية الثورة الصناعية، بدأ الرقم الهيدروجيني للمحيطات في الانخفاض.
حيث أن زيادة ثاني أكسيد الكربون تؤدي إلى زيادة الهيدروجين في الماء.
يشكل تفاعله العديد من المواد الأيونية في الماء.
انظر أيضًا: مشتقات الهيدروكربونات وتفاعلها بالتفصيل
ناقشنا رمز ثاني أكسيد الكربون في الكيمياء وكيف يتشكل من مركباته الرئيسية، وألقينا نظرة سريعة على الخصائص الكيميائية والفيزيائية لهذا الغاز.
وله استخدامات عديدة في الحياة اليومية وفي الإنتاج، كما أن الأضرار تزيد من نسبته في المحيط والغلاف الجوي.