Karbondioksit

Karbondioksit
Ball-and-stick model of carbon dioxide	Space-filling model of carbon dioxide
Adlandırmalar
	IUPAC adı karbon dioksit
	Diğer adlar karbonik asit gazı; karbonik anhidrit; karbonik oksit; karbon(IV) dioksit; metandion; R-744 (soğutucu); kuru buz (katı faz);
Tanımlayıcılar
CAS numarası	124-38-9 ;
3D model (JSmol)	Etkileşimli görüntü; Etkileşimli görüntü;
3DMet	B01131;
Beilstein Referansı	1900390
ChEBI	CHEBI:16526 ;
ChEMBL	ChEMBL1231871 ;
ChemSpider	274 ;
ECHA InfoCard	100.004.271
EC Numarası	204-696-9;
E numaraları	E290 (koruyucular)
Gmelin Referansı	989
KEGG	D00004 ;
MeSH	Carbon+dioxide
PubChem CID	280;
RTECS numarası	FF6400000;
UNII	142M471B3J ;
UN numarası	1013 (gaz), 1845 (katı)
CompTox Bilgi Panosu (EPA)	DTXSID4027028 ;
	InChI InChI=1S/CO2/c2-1-3 Key: CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N ; InChI=1/CO2/c2-1-3 Key: CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYAO;
	SMILES O=C=O; C(=O)=O;
Özellikler
Kimyasal formül	CO2
Molekül kütlesi	44,01 g mol−1
Görünüm	renksiz gaz
Koku	düşük konsantrasyonlarda kokusuz; yüksek konsantrasyonlarda keskin ve asidik;
Yoğunluk	1562 kg/m3 ( 1 atm (100 kPa) ve -785 °C (-1.381 °F)'de katı); 1101 kg/m3 (sıvı, -37 °C (-35 °F)); 1.977 kg/m3 (gaz, 1 atm (100 kPa) and 0 °C (32 °F));
Süblimleşme; koşulları	304.128(15) K (30.978(15) °C), 7.3773(30) MPa (72.808(30) atm)
Çözünürlük (su içinde)	1.45 g/L, 25 °C (77 °F), 100 kPa (0,99 atm)
Buhar basıncı	5.7292(30) MPa, 56.54(30) atm (20 °C (293.15 K))
Asitlik (pKa)	6.35, 10.33
Manyetik alınganlık (χ)	−20.5·10−6 cm3/mol
Isı iletkenliği	0.01662 W·m−1·K−1 (300 K (27 °C; 80,6 °F))
Kırınım dizimi (nD)	1.00045
Akmazlık	14.90 μPa·s at 25 °C (298 K); 70 μPa·s at -785 °C (-512 K);
Dipol momenti	0 D
Yapı
Kristal yapı	Trigonal
Moleküler geometri	Lineer
Termokimya
Isı sığası (C)	37.135 J/(K·mol)
Standart molar entropi (S⦵298)	214 J·mol−1·K−1
Standart formasyon entalpisi (ΔfH⦵298)	−393.5 kJ·mol−1
Farmakoloji
ATC kodu	V03AN02 (DSÖ);
Tehlikeler
NFPA 704; (yangın karosu)	2 0 0 SA
	Öldürücü doz veya konsantrasyon (LD, LC):
LCLo (yayınlanan en düşük)	90,000 ppm (162,000 mg/m3)(human, 5 min)
	NIOSH ABD maruz kalma limitleri:
PEL (izin verilen)	TWA 5000 ppm (9000 mg/m3)
REL (tavsiye edilen)	TWA 5000 ppm (9000 mg/m3), ST 30,000 ppm (54,000 mg/m3)
IDLH (anında tehlike)	40,000 ppm (72,000 mg/m3)
Güvenlik bilgi formu (SDS)	Sigma-Aldrich
Benzeyen bileşikler
Diğer anyonlar	karbon disülfür; karbon diselenür; karbon ditellür;
Diğer katyonlar	silisyum sioksit; Germanyum dioksit; kalay dioksit; kurşun dioksit;
Benzeyen karbon oksitler	karbon monoksit ; karbon suboksit; dikarbon monoksit; karbon trioksit;
Benzeyen bileşikler	karbonik asit; karbonil sülfür;
	Aksi belirtilmediği sürece madde verileri, Standart sıcaklık ve basınç koşullarında belirtilir (25 °C [77 °F], 100 kPa).
	Bilgi kutusu kaynakları

Karbondioksit, kovalent bağlı bir karbon ve iki oksijen atomundan oluşan moleküle sahip, normal koşullarda gaz hâlinde bulunan bileşiğin adıdır. Renk ve kokusu yoktur. Kimyasal formülü CO₂ şeklinde olup molekül ağırlığı 44,009 g/mol'dür. Karbon içeren besin maddelerinin metabolize edilmesi sonucu meydana gelen bir son üründür. Küresel ısınmada önemli bir pay sahibidir. Yerden yansıyan güneş ışınlarının atmosferden çıkma oranını azaltır.

Solunumdaki yeri açısından hayati önem arz eder. Oksijen akciğerlere üst hava yollarını geçerek gelir ve alveolde hemoglobin ile taşınarak alveole getirilmiş olan karbondioksit ile yer değiştirir. Daha sonra karbondioksit oksijenin takip ettiği yolla dışarıya verilir. Bitkiler gündüz CO₂ alır, O₂ verirler. Gece ise O₂ alır, CO₂ verirler.

CO₂ serbest gaz hâlinde volkanik bölgelerden çıkan gazlarda, suda çözünmüş olarak ise maden suyunda bulunur. Şehir ve dağlık bölgelerde değişmek üzere atmosfer havasında ortalama %0,03-0,04 nispetinde, egzozlarda ise %13 nispetinde bulunur.

Laboratuvarda CO₂, kızdırılmış kok kömürü üzerinden hava geçirilerek elde edilir. CO₂ kanda belli seviyelerde bulunur ve vücudumuzun tampon sistemlerinden birini meydana getirir. Kanda artması hâlinde asidoz, azalması hâlinde ise alkaloz meydana gelir. Bu durumlar dolaylı olarak hidrojen iyonu konsantrasyonunu etkilemesi ile meydana getirir. Atardamar kanında CO₂ basıncı 120 mm Hg'ye varırsa; baş ağrısı, adale seğirmeleri, oryantasyon bozukluğu, şuur bulanıklığı, konfüzyon, hatta koma görülebilir.

Karbonik asit

Karbondioksitin su ile kimyasal reaksiyonu sonucu meydana gelen zayıf bir asittir: (CO₂ + H₂O → H₂CO₃). Gazoz ve soda yapımında kullanılır. Karbonik asit basınç altında şişelere konur, bir kısmı çözünür, bir kısmı ise sıvının üzerinde kalır. Kapak açılınca kaynama sesi vererek dışarı çıkar. Çözünmüş kısım ise gazoza ve sodaya tat verir.

Karbondioksit yangın söndürme aracında da kullanılır. Bugün birçok yerde bulunması mecburi olan bu araçların aslını basınçla doldurulmuş CO₂ meydana getirir. Kafi miktarda CO₂ bulunan yerde yanma olayı devam edemez. Çelik tüplerde 50 Atmosfer basınç altında CO₂ saklanır. Tüp içinde basınç sebebiyle sıvı halde bulunur. Musluğu açıldığında CO₂ hızla buharlaşır ve yanmakta olan cismin üzerini örter, hava ile temasını keser. Böylece yanma olayı durur.

Kuru buz

Kuru buz (veya karbondioksit karı), katı karbondioksittir. Katı sudan çok daha yoğundur ve donma noktası da çok daha düşüktür. Gaz sıkıştırılarak dışarı ısı vermesi sağlanır ve bu ısı kondansatörler yardımıyla depolanır. Daha sonra birden basınç düşürülünce, madde, alması gereken ısıyı geri alamaz ve buz halinde kalır.

Oda koşullarında (~1 atm) kuru buzda katı-gaz faz geçişi, süblimleşme olur. Adının kuru buz olmasının sebebi de budur. Kuru buz, ılık veya sıcak suya konulursa, havada sisli bir ortam meydana getirir. Bunun sebebi, kuru buzun süblimleşirken ortamdaki ısıyı almasıdır. Bu, hava içerisinde bulunan su moleküllerini soğutur ve sonuçta ağır hareket eden yoğun bir sis bulutu ortaya çıkar. Aynı şey, sıvı azot için de geçerlidir.

Kuru buz elde etmek için yapılması gereken ilk iş, CO₂ gazını sıvı hale dönüştürmektir. Bunun için de yüksek basınç ve düşük sıcaklık gerekir. Bir tüp içinde sıvı halde bulunan CO₂, tüp eğilerek dışarı döküldüğünde gürültü ile etrafa dağılır ve sıvı halden gaz haline geçer. Bu değişim için gerekli enerjinin tamamını dışarıdan alamaz (olay çok hızlı cereyan eder) ve bir miktarını kendi içinden alır. Böylece gaz halindeki CO₂ kendini soğutarak donar. Buna karbondioksit karı denir. Bu olaydan faydalanılarak istenildiği anda -80 °C'lik soğuk ortam elde edilebilir. Dewar kapları bu karın asetonla karıştırılmasıyla meydana getirilen özel termoslardır. Bu termosların dışarıyla ısı alış verişi olmadığından -80 °C'lik ortam elde edilmiş olur. CO₂ karına elle dokunulduğunda yanma acısı verir ve fazla bekletildiğinde ise deriye yapışır.

Kaynakça

^ Kaynak hatası: Geçersiz <ref> etiketi; AirProductsMSDS isimli refler için metin sağlanmadı (Bkz: Kaynak gösterme)
^ Touloukian YS, Liley PE, Saxena SC (1970). "Thermophysical properties of matter - the TPRC data series". Thermal Conductivity - Nonmetallic Liquids and Gases. Cilt 3. Data book.
^ ^a ^b Span R, Wagner W (1 Kasım 1996). "A New Equation of State for Carbon Dioxide Covering the Fluid Region from the Triple‐Point Temperature to 1100 K at Pressures up to 800 MPa". Journal of Physical and Chemical Reference Data. 25 (6). s. 1519. Bibcode:1996JPCRD..25.1509S. doi:10.1063/1.555991.
^ Schäfer M, Richter M, Span R (2015). "Measurements of the viscosity of carbon dioxide at temperatures from (253.15 to 473.15) K with pressures up to 1.2 MPa". The Journal of Chemical Thermodynamics. Cilt 89. ss. 7-15. doi:10.1016/j.jct.2015.04.015.
^ ^a ^b ^c NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards. "#0103". National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH).
^ "Carbon dioxide". Immediately Dangerous to Life or Health Concentrations (IDLH). Ulusal İş Sağlığı ve Güvenliği Enstitüsü (NIOSH).
^ "Safety Data Sheet – Carbon Dioxide Gas – version 0.03 11/11" (PDF). AirGas.com. 12 Şubat 2018. 4 Ağustos 2018 tarihinde kaynağından arşivlendi (PDF). Erişim tarihi: 4 Ağustos 2018.
^ "Carbon dioxide, refrigerated liquid" (PDF). Praxair. s. 9. 29 Temmuz 2018 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi. Erişim tarihi: 26 Temmuz 2018.

[AirProductsMSDS-1] Kaynak hatası: Geçersiz <ref> etiketi; AirProductsMSDS isimli refler için metin sağlanmadı (Bkz: Kaynak gösterme)

[2] Touloukian YS, Liley PE, Saxena SC (1970). "Thermophysical properties of matter - the TPRC data series". Thermal Conductivity - Nonmetallic Liquids and Gases. Cilt 3. Data book.

[Span_1999-3] Span R, Wagner W (1 Kasım 1996). "A New Equation of State for Carbon Dioxide Covering the Fluid Region from the Triple‐Point Temperature to 1100 K at Pressures up to 800 MPa". Journal of Physical and Chemical Reference Data. 25 (6). s. 1519. Bibcode:1996JPCRD..25.1509S. doi:10.1063/1.555991.

[4] Schäfer M, Richter M, Span R (2015). "Measurements of the viscosity of carbon dioxide at temperatures from (253.15 to 473.15) K with pressures up to 1.2 MPa". The Journal of Chemical Thermodynamics. Cilt 89. ss. 7-15. doi:10.1016/j.jct.2015.04.015.

[PGCH-5] NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards. "#0103". National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH).

[6] "Carbon dioxide". Immediately Dangerous to Life or Health Concentrations (IDLH). Ulusal İş Sağlığı ve Güvenliği Enstitüsü (NIOSH).

[AG-20180212-7] "Safety Data Sheet – Carbon Dioxide Gas – version 0.03 11/11" (PDF). AirGas.com. 12 Şubat 2018. 4 Ağustos 2018 tarihinde kaynağından arşivlendi (PDF). Erişim tarihi: 4 Ağustos 2018.

[8] "Carbon dioxide, refrigerated liquid" (PDF). Praxair. s. 9. 29 Temmuz 2018 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi. Erişim tarihi: 26 Temmuz 2018.

[1]

[3]

[2]

[4]

[7]

[8]

[6]

[5]