Углекислый газ (страница данных) - Carbon dioxide (data page)

На этой странице представлены дополнительные химические данные о углекислый газ.

Паспорт безопасности материала

Обращение с этим химическим веществом может потребовать серьезных мер предосторожности. Настоятельно рекомендуется обратиться к паспорту безопасности материалов (MSDS ) для этого химического вещества из надежного источника, такого как СИРИ, и следуйте его указаниям. MSDS для твердого диоксида углерода можно получить в Pacific Dry Ice, inc.

Структура и свойства

Структура и свойства
Показатель преломления, пD1.000449 при 589,3 нм и 0 ° C [1]
Диэлектрическая постоянная, εр1,60 ε0 при 0 ° C, 50 атм
Средний энергия на связь C = O804,4 кДж / моль при 298 К (25 ° C)[2]
Длина скрепленияC = O 116,21 пм (1,1621 Å) [3]
Угол крепленияO – C – O: 180 °[3]
Магнитная восприимчивость?
Поверхностное натяжение4,34 дин / см при 20 ° C
и равновесное давление
Вязкость[4] жидкости
при равновесном давлении		0,0925 мПа · с при 5 ° C
0,0852 мПа · с при 10 ° C
0,0712 мПа · с при 20 ° C
0,0625 мПа · с при 25 ° C
0,0321 мПа · с при 31,1 ° C

Термодинамические свойства

Фазовое поведение
Тройная точка216,58 К (-56,57 ° C), 518,5 кПа
Критическая точка304,18 К (31,03 ° C), 7,38 МПа
Стандартное изменение энтальпии
сплава, ΔсуетитьсяЧАСо		8,647 кДж / моль в тройной точке[5]
Изменение энтропии
сплава, ΔсуетитьсяS		40 Дж / (моль · К) в тройной точке
Стандартное изменение энтальпии
испарения,[6] ΔvapЧАСо		15,326 кДж / моль при 215,7 К (-57,5 ° C)
Стандартное изменение энтропии
испарения, ΔvapSо		70,8 Дж / (моль · К)
Твердые свойства
Стандартное изменение энтальпии
формирования, ΔжЧАСотвердый		-427,4 кДж / моль
Стандартная молярная энтропия,[7]
Sотвердый		51,07 Дж / (моль · К)
Теплоемкость,[7] cп

2,534 Дж / (моль · К) при 15,52 К (-257,63 ° C)
47,11 Дж / (моль · К) при 146,48 К (-126,67 ° C)
54,55 Дж / (моль · К) при 189,78 К (-83,37 ° C)

Жидкие свойства
Стандартное изменение энтальпии
формирования, ΔжЧАСожидкость		? кДж / моль
Стандартная молярная энтропия,
Sожидкость		? Дж / (моль К)
Теплоемкость, cп? Дж / (моль · К)
Свойства газа
Стандартное изменение энтальпии
формирования, ΔжЧАСогаз		-393,52 кДж / моль
Стандартная молярная энтропия,
Sогаз		213,79 Дж / (моль · К)
Теплоемкость,[8] cп

33,89 Дж / (моль К) при –75 ° C
36,33 Дж / (моль K) при 0 ° C
36,61 Дж / (моль K) при 15 ° C
38,01 Дж / (моль K) при 100 ° C
43,81 Дж / (моль K) при 400 ° C
50,87 Дж / (моль K) при 1000 ° C
56,91 Дж / (моль K) при 2000 ° C
53,01 Дж / (моль K) при 38 ° C, 2457 кПа
60,01 Дж / (моль K) при 38 ° C, 5482 кПа
183,1 Дж / (моль K) при 38 ° C, 8653 кПа

Коэффициент теплоемкости[8]
γ = cп/cv

1,37 при –75 ° C
1,310 при 0 ° C
1,304 при 15 ° C
1,281 при 100 ° C
1,235 при 400 ° C
1,195 при 1000 ° C
1,171 при 2000 ° C

константы Ван-дер-Ваальса[9]а = 363,96 л2 кПа / моль2
b = 0,04267 литра на моль
Равновесие с монооксид углерода[10]

CO + ½O2 → CO2

K =

pK = журнал10 K

pK = 45,0438 при T = 298,16 К
pK = 25,0054 при T = 500 К
pK = 16,5383 при T = 700 К
pK = 11,8409 при T = 900 К
pK = 8,8583 при T = 1100 К
pK = 6,7989 при T = 1300 К
pK = 5,2943 при T = 1500 К

Растворимость в воде при различных температурах

Растворимость CO в воде2 при 101,3 кПа (1 банкомат ) частичное давление[11]
Температура‡Растворенный
CO2 объем
за объем H2О		граммы CO2 на
100 мл H2О
0 ° C1.7130.3346
1 ° C1.6460.3213
2 ° C1.5840.3091
3 ° C1.5270.2978
4 ° C1.4730.2871
5 ° C1.4240.2774
6 ° C1.3770.2681
7 ° C1.3310.2589
8 ° C1.2820.2492
9 ° С1.2370.2403
10 ° C1.1940.2318
11 ° С1.1540.2239
12 ° С1.1170.2165
13 ° С1.0830.2098
14 ° С1.0500.2032
15 ° С1.0190.1970
16 ° С0.9850.1903
17 ° С0.9560.1845
   
Температура‡Растворенный
CO2 объем
за объем H2О		граммы CO2 на
100 мл H2О
18 ° С0.9280.1789
19 ° С0.9020.1737
20 ° C0.8780.1688
21 ° C0.8540.1640
22 ° С0.8290.1590
23 ° С0.8040.1540
24 ° С0.7810.1493
25 ° C0.7590.1449
26 ° С0.7380.1406
27 ° С0.7180.1366
28 ° С0.6990.1327
29 ° С0.6820.1292
30 ° С0.6550.1257
35 ° С0.5920.1105
40 ° С0.5300.0973
45 ° С0.4790.0860
50 ° С0.4360.0761
60 ° С0.3590.0576
  • ‡Во втором столбце таблицы указана растворимость CO при каждой заданной температуре в объеме.2 поскольку это будет измерено при 101,3 кПа и 0 ° C на объем воды.
  • Растворимость дана для «чистой воды», т.е. воды, содержащей только CO.2. Эта вода будет кислой. Например, при 25 ° C pH ожидается 3,9 (см. угольная кислота ). При менее кислых значениях pH растворимость будет увеличиваться из-за pH -зависимое видообразование CO2.

Давление пара твердого и жидкого

P в мм рт. Ст.11040100400760152038007600152003040045600
P в атм (2sf, рассчитано из мм рт. Ст.)0.00130.0130.0530.130.531.02.05.010204060
P в кПа (мм рт. Ст. / Атм.)0.131.35.31353101.325202.65506.6251013.252026.540536079.5
Т в ° C−134.3(s)−119.5(s)−108.6(s)−100.2(s)−85.7(s)−78.2(s)−69.1(s)−56.7−39.5−18.95.922.4

Табличные данные получены из CRC Справочник по химии и физике 44-е изд. Обозначение «(s)» указывает равновесную температуру пара над твердым телом. В противном случае температура - это равновесие пара над жидкостью. Для значений кПа, где исходное значение - это целое число атмосфер, приведены точные значения кПа, в других местах 2 значащих числа, полученных из данных в мм рт.

log давления паров диоксида углерода. Использует формулу получено от CHERIC[6]

Фазовая диаграмма

Фазовая диаграмма давление-температура диоксида углерода.svg

Термодинамические данные по равновесию жидкость / пар

В таблице ниже приведены термодинамические данные жидкого CO.2 в равновесии со своим паром при различных температурах. Данные теплосодержания, теплоты испарения и значения энтропии относятся к жидкому состоянию при температуре 0 ° C и давлении 3483 кПа. Чтобы преобразовать значение теплоты в джоуль на моль, умножьте его на 44,095 г / моль. Чтобы преобразовать плотность в моль на литр, умножьте его на 22,678 см.3 моль / (л · г). Данные получены из CRC Справочник по химии и физике, 44-е изд. стр. 2560–2561, за исключением критической температуры (31,1 ° C) и температуры −30 ° C и ниже, взятых из Справочник Ланге по химии, 10-е изд. стр. 1463.

Термодинамические данные о равновесии диоксида углерода жидкость / пар
Темп.
° C		пvap
Пар
давление
кПа		ЧАСжидкость
Высокая температура
содержание
жидкость
J /грамм		ЧАСvap
Высокая температура
содержание
пар
J /грамм		ΔvapЧАСо
Жара
пар
ization
J /грамм		ρvap
Плотность
пара
г / см3		ρжидкость
Плотность
жидкости
г / см3		Sжидкость
Энтропия
жидкость
J /моль - ° С		Svap
Энтропия
пар
J /моль - ° С
−56.6518.31.179
−56.0531.81.177
−54.0579.11.169
−52.0629.61.162
−50.0683.41.155
−48.0740.61.147
−46.0801.31.139
−44.0865.61.131
−42.0933.81.124
−40.01005.71.116
−38.01081.91.108
−36.01161.81.100
−34.01246.21.092
−32.01335.11.084
−30.01428.61.075
−28.891521−55.69237.1292.90.038461.0306−9.4843.41
−27.781575−53.76237.3291.00.039871.0276−9.1343.21
−26.671630−51.84237.6289.40.041331.0242−8.7843.01
−25.561686−49.87237.6287.50.042831.0209−8.4542.78
−24.441744−47.91237.8285.70.044401.0170−8.1042.56
−23.331804−45.94237.8283.60.046001.0132−7.7542.36
−22.221866−43.93237.8281.70.047671.0093−7.4042.14
−21.111928−41.92237.8279.60.049381.0053−7.0541.94
−20.001993−39.91237.8277.80.051161.0011−6.6841.71
−18.892059−37.86237.8275.70.053000.9968−6.3141.49
−17.782114−35.82237.6273.60.054890.9923−5.9841.27
−16.672197−33.73237.6271.20.056860.9875−5.6141.05
−15.562269−31.64237.3269.20.058880.9829−5.2640.83
−14.442343−29.54237.3266.90.060980.9782−4.9140.61
−13.332418−27.41237.1264.50.063140.9734−4.5440.39
−12.222495−25.27236.9262.20.065390.9665−4.1740.15
−11.112574−23.09236.7259.70.067710.9639−3.8039.92
−10.002654−20.90236.4257.30.070110.9592−3.4339.68
−8.892738−18.69235.9254.80.072590.9543−3.0639.46
−7.782823−16.45235.7252.20.075160.9494−2.6939.22
−6.672910−14.18235.2249.40.077830.9443−2.3238.98
−5.562999−11.90234.8246.60.080590.9393−1.9438.74
−4.443090−9.977234.3243.80.083470.9340−1.5738.50
−3.893136−8.410234.1242.40.084940.9313−1.3738.37
−2.783230−6.046233.6239.70.087970.9260−0.9838.12
−1.673327−3.648232.9236.60.091110.9206−0.5937.88
−0.563425−1.222232.4233.60.094380.9150−0.2037.62
0.5635261.234231.7230.50.097760.90940.2037.36
1.6736293.728231.0227.30.10130.90360.6137.08
2.7837356.268230.4224.00.10500.89751.0136.83
3.8938438.445229.4220.50.10880.89141.4236.55
5.00395311.46228.5217.00.11280.88501.8336.25
6.11406714.13227.6213.40.11690.87842.2535.98
7.22418216.85226.5209.70.12130.87162.6935.68
8.33430019.63225.4205.80.12580.86453.1235.39
9.44442022.46224.3201.80.13060.85713.5635.07
10.56454425.36223.1197.70.13550.84964.0234.76
11.67467028.33221.8193.40.14080.84184.4834.45
12.78479831.35220.3188.90.14630.83384.9434.11
13.89492934.49218.8184.30.15210.82545.4233.76
15.00506337.30217.2179.50.15830.81685.9233.41
16.11520041.03215.1174.40.16480.80766.4233.02
17.22534044.48213.6169.10.17170.79776.9632.66
18.33548248.03211.5163.50.17910.78717.4932.25
19.44562851.71209.4157.60.18690.77598.0431.83
20.56577655.61207.0151.40.19560.76398.6331.38
21.67592859.66204.3144.70.20540.75089.2430.90
22.78608363.97201.5137.50.21510.73679.8930.39
23.89624068.58198.4129.80.22630.721610.5729.85
25.00640173.51194.8121.30.23870.705811.3129.24
26.11656578.91190.7111.80.25320.689412.1028.60
27.22673384.94186.0101.10.27070.672012.9927.84
28.33690291.88180.488.490.29230.650714.0026.95
29.447081100.4173.172.720.32040.620915.2425.85
30.007164105.6168.462.760.33780.599216.0125.15
30.567253112.3162.350.040.35810.566116.9924.24
31.173910.000.46410.4641
Темп.
° C		пvap
Пар
давление
кПа		ЧАСжидкость
Высокая температура
содержание
жидкость
J /грамм		ЧАСvap
Высокая температура
содержание
пар
J /грамм		ΔvapЧАСо
Жара
пар
ization
J /грамм		ρvap
Плотность
пара
г / см3		ρжидкость
Плотность
жидкости
г / см3		Sжидкость
Энтропия
жидкость
J /моль - ° С		Svap
Энтропия
пар
J /моль - ° С

Спектральные данные

УФ-видимый
λМаксимум? нм
Коэффициент экстинкции, ε?
ИК[а]
Основные полосы поглощения[нужна цитата ]2350 и 667 см−1

(4,25 и 14,99 мкм)

ЯМР
Протонный ЯМРнепригодный
Углерод-13 ЯМР125.0[12]
РС
Массы основных фрагментов 

Примечания

  1. ^ Поскольку азот и кислород симметричны, а углекислый газ и водяной пар - нет, воздух в инфракрасном спектрофотометре может показывать поглощение CO.2 и вода. Это легко преодолеть, вычтя пустой спектр из экспериментального спектра, и инструменты часто также продувают сухим азотом.

Рекомендации

  1. ^ «Показатель преломления газов». НПЛ. Архивировано из оригинал 7 октября 2010 г.. Получено 7 апреля 2010.
  2. ^ Дарвент, Б. де Б. (1970). "Связанные энергии диссоциации в простых молекулах" Нац. Стоять. Ref. Data Ser., Nat. Бур. Стоять. (США) 31, 52 стр.
  3. ^ а б "Список экспериментальных данных CCCBDB, страница 2". cccbdb.nist.gov. Получено 1 декабря 2018.
  4. ^ Справочник Ланге по химии, 10-е изд. стр. 1669–1674
  5. ^ «Газовая энциклопедия». Air Liquide. Получено 1 июня 2007.
  6. ^ а б «Свойства чистого компонента» (Запрашиваемая база данных). Информационный центр исследований химической инженерии. Получено 8 мая 2007.
  7. ^ а б W. F. Giauque и C. J. Egan, "Двуокись углерода. Теплоемкость и давление пара твердого тела. Теплота сублимации. Термодинамические и спектроскопические значения энтропии", Journal of Chemical Physics, vol. 5. С. 45–54, 1937.
  8. ^ а б Справочник Ланге по химии, 10-е изд., С. 1525–1528.
  9. ^ Справочник Ланге по химии, 10-е изд., Стр. 1522–1524.
  10. ^ Справочник Ланге по химии, 10-е изд. С. 1573–1576.
  11. ^ Справочник Ланге по химии, 10 изд., 1100 с.
  12. ^ Райх, Х. Дж. «Химические сдвиги C-13». Информация об органической химии. Университет Висконсина. Архивировано из оригинал 2 марта 2015 г.. Получено 31 мая 2015.
  • Линстром, Питер Дж .; Маллард, Уильям Г. (ред.); Веб-книга NIST Chemistry, стандартная справочная база данных NIST номер 69, Национальный институт стандартов и технологий, Гейтерсбург (Мэриленд), http://webbook.nist.gov

Если не указано иное, данные относятся к стандартная температура и давление окружающей среды.

Отказ от ответственности применяется.