Kohlenstoffdioxid
Kohlenstoffdioxid oder Kohlendioxid (CO2) ist eine chemische Verbindung aus Kohlenstoff und Sauerstoff. CO2 ist ein nicht brennbares, saures und farbloses Gas. Da es sich gut in Wasser löst, wird es umgangssprachlich manchmal fälschlicherweise auch „Kohlensäure“ genannt. Mit basischen Metalloxiden oder -hydroxiden kann es Carbonate und Hydrogencarbonate bilden.
| Strukturformel | ||||||||||||||||||||||
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| Allgemeines | ||||||||||||||||||||||
| Name | Kohlenstoffdioxid | |||||||||||||||||||||
| Andere Namen | ||||||||||||||||||||||
| Summenformel | CO2 | |||||||||||||||||||||
| Kurzbeschreibung |
farbloses, geruchloses Gas | |||||||||||||||||||||
| Externe Identifikatoren/Datenbanken | ||||||||||||||||||||||
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| Arzneistoffangaben | ||||||||||||||||||||||
| ATC-Code |
V03AN02 | |||||||||||||||||||||
| Eigenschaften | ||||||||||||||||||||||
| Molare Masse | 44,01 g·mol−1 | |||||||||||||||||||||
| Aggregatzustand |
gasförmig | |||||||||||||||||||||
| Dichte |
1,98 kg·m−3 (0 °C und 1013 hPa) | |||||||||||||||||||||
| Schmelzpunkt |
kein Schmelzpunkt (Tripelpunkt bei −56,6 °C und 5,19 bar) | |||||||||||||||||||||
| Sublimationspunkt |
−78,5 °C / 1013 mbar | |||||||||||||||||||||
| Dampfdruck |
5,73 MPa (20 °C) | |||||||||||||||||||||
| Löslichkeit |
in Wasser: 3,3 g·l−1 bei 0 °C, 1,7 g·l−1 bei 20 °C, jeweils bei 1013 hPa | |||||||||||||||||||||
| Dipolmoment |
0 | |||||||||||||||||||||
| Brechungsindex |
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| Sicherheitshinweise | ||||||||||||||||||||||
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| MAK |
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| Treibhauspotential |
1 (per Definition) | |||||||||||||||||||||
| Thermodynamische Eigenschaften | ||||||||||||||||||||||
| ΔHf0 |
−393,5 kJ·mol−1 (g) | |||||||||||||||||||||
| Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa). Brechungsindex: Na-D-Linie, 20 °C | ||||||||||||||||||||||
CO2 ist ein elementarer Bestandteil des globalen Kohlenstoffzyklus, ein natürlicher Bestandteil der Luft und ein wichtiges Treibhausgas in der Erdatmosphäre: Durch menschliche Aktivitäten, insbesondere durch die Verbrennung fossiler Energieträger, stieg der Anteil von Kohlendioxid in der Erdatmosphäre von ca. 280 parts per million (ppm, Teile pro Million) zu Beginn der Industrialisierung auf 407,8 ppm im Jahr 2018 an. Im Mai 2019 wurde in der NOAA-Messstation Mauna Loa in Hawaii ein Monatsdurchschnitt von rund 415 ppm gemessen, Tendenz weiter steigend. Dieser Anstieg bewirkt eine Verstärkung des Treibhauseffekts und führt zur aktuellen globalen Erwärmung. Pro Tag werden ca. 100 Mio. Tonnen Kohlenstoffdioxid durch menschliche Aktivitäten in die Erdatmosphäre emittiert (Stand 2020).
Unter ausreichender Sauerstoffzufuhr entsteht CO2 sowohl bei der Verbrennung kohlenstoffhaltiger Substanzen als auch im Organismus von Lebewesen als Produkt der Zellatmung. Pflanzen, Algen sowie manche Bakterien und Archaeen wandeln CO2 durch Fixierung (Kohlenstoffdioxid-Assimilation) in Biomasse um. Bei der Photosynthese entsteht aus anorganischem CO2 und Wasser (H2O) Glucose.
CO2 kann schädlich wirken. Die Konzentrationen in der Luft oder Mengen durch die Aufnahme von beispielsweise Limonade reichen hierfür aber bei weitem nicht aus. CO2 hat ein breites technisches Anwendungsspektrum: In der chemischen Industrie z. B. wird es zur Gewinnung von Harnstoff (CH4N2O) eingesetzt. In fester Form als Trockeneis wird es als Kühlmittel verwendet. Überkritisches Kohlenstoffdioxid dient als Lösemittel und Extraktionsmittel.