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二氧化碳的化学反应

发布日期:2021/9/27 14:06:49

二氧化碳(IUPAC名:carbon dioxide,分子式:CO2)是空气中常见的化合物,由两个氧原子与一个碳原子通过极性共价键连接而成。空气中有微量的二氧化碳,约占0.04%。二氧化碳略溶于水中,可以与水反应形成碳酸,碳酸是一种弱酸。

在二氧化碳分子中,碳原子的成键方式是sp混成轨域与氧原子成键。碳原子的两个sp混成轨域分别与两个氧原子生成两个σ键。碳原子上两个没有参加杂化(混成)的p轨道与成键的sp混成轨域成90°的直角,并同氧原子的p轨道分别发生重叠,故缩短了碳氧键的间距。

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性质

二氧化碳在常温常压下为无色、无味、不助燃、不可燃的气体。二氧化碳是温室气体的一种。

电解二氧化碳

二氧化碳的化学性质与水相似,均是难电离的物质。

常温条件下,在充满CO2的集气瓶中通强电, 可发现以下的化学反应:

在高温特殊条件下,二氧化碳能被完全电解。

化学反应

二氧化碳是一种酸性气体,因此可以跟碱反应。例如二氧化碳跟氢氧化钠反应:

当二氧化碳过量,则会转化为碳酸氢钠:

亦会跟氢氧化钙(石灰水)反应,生成碳酸钙沉淀:

如果通入过量二氧化碳,沉淀会重新溶解,因为碳酸钙会转化为可溶的碳酸氢钙。

有机反应

二氧化碳可以跟格氏试剂反应,生成比原本试剂多一个碳的羧酸盐。该羧酸盐经过酸处理后可得到羧酸,是一个很重要的有机反应。

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