Kohlendioxid

Kohlendioxid ist eine chemische Verbindung, die auch häufig kurz mit der Formel CO2 (CO₂) benannt wird. Das unter normalen Bedingungen farblose, ungiftige, aber erstickend wirkende, unbrennbare Gas besteht aus Molekülen, die aus einem zentralen Kohlenstoff-Atom C und zwei daran kovalent gebundenen Sauerstoff-Atomen O bestehen; der C=O-Bindungsabstand beträgt jeweils 116,3 pm, die durchschnittliche Bindungsenergie je 804,4 kJ/mol bei 25 °C. Die Symmetrie eines Kohlendioxidmoleküls ist bei seiner Gleichgewichtsgeometrie linear (Bindungswinkel 180 °) und zentrosymmetrisch.

Bezeichnungen und Identifikatoren

Bezeichnung
Kohlendioxid

Formel
CO₂

Molekulargewicht, Molekülmasse
44,009 (g/mol)

CAS-Nummer
124-38-9

EINECS EC-Nummer (EG-Nummer)
204-696-9

InChI Key
CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N

Systematischer Name
Dioxidokohlenstoff

Weitere Bezeichnungen, Synonyme
Kohlenstoffdioxid; Kohlenstoff(IV)-oxid; Kohlensäureanhydrid; Dioxidokohlenstoff

INCI-Bezeichnung
CARBON DIOXIDE

Englische Bezeichnung
Carbon dioxide
Carbonic anhydride; Carbonic dioxide; Carbon(IV) oxide

Handelsnamen; Präparate
R-744

Chemische Formeln

Brutto- bzw. Summenformel und Strukturformel der chemischen Verbindung Kohlendioxid:

CO₂

M_r = 44,009 g/mol

Dioxidokohlenstoff
SMILES: C(=O)=O

Daten und Eigenschaften

Übersicht über die (bekannten) chemischen und physikalischen Eigenschaften: Kohlendioxid. Es gelten - soweit nicht anders angegeben - Raumumgebungsbedingungen (Normaldruck, 0 % Luftfeuchtigkeit, 20 °C).

Kohlendioxid ist unter Standardbedingungen ein farbloses, in geringer Konzentration geruchloses, sonst säuerlich riechendes Gas, das schwerer ist als Luft. Festes CO₂ heißt Trockeneis und ist ein weißer, geruchloser Feststoff.

Löslichkeit:
+ Löslich in Wasser: Siehe Tabelle unten.
- Verteilungskoeffizient logP = 0,83.

Sublimationspunkt
-78,48 °C

Dichte
1,98 kg m^-3 bei 0 °C

Säurekonstanten pK_S
pK_1s = 6,35

pK_2s = 10,33

Dampfdruck
5,73 MPa bei 20 °C

Viskosität
14,90 μPa s bei 25 °C

70 μPa s bei -78.5 °C

Oberflächenspannung
0,0162 N/m am Schmelzpunkt

Brechnungsindex
n_D = 1,0004493 bei 0 °C

Standard-Bildungsenthalpie
-393,51 kJ/mol [Gas]

Standard-Bildungsentropie
213,785 J/(mol K)

Standard-Entropie
214 J/(mol K) bei 25 °C [g]

Verdampfungs-Enthalpie
15,326 kJ/mol bei -57,7 °C

Wärmekapazität
37,135 J/(mol K)

Wärmeleitfähigkeit
0,01662 W/(m K)

Kritische Punkte
T_k = 30,978(15) °C
p_k = 7,3773(30) MPa
ρ_k = 468 kg m^-3

Tripelpunkt
-56,558 °C, 518,5 kPa

Dipolmoment
0

Ionisierungsenergie
13,77 eV

Permittivität
ε₀ = 1,60 bei 0 °C, 50 atm
(Dielektrizitätskonstante)

Magnetische Suszeptibilität χ
-20,5 × 10^-6 cm³ mol^-1

Löslichkeit von CO₂ in H₂O

Löslichkeitstabelle von Kohlendioxid in reinem Wasser bei einer gegebenen Temperatur und unter Normaldruck (101,3 kPa).

Temperatur	Volumen CO₂ pro Volumen H₂O	Gramm CO₂ pro Liter Wasser
0 °C	1,713	3,346
1 °C	1,646	3,213
2 °C	1,584	3,091
3 °C	1,527	2,978
4 °C	1,473	2,871
5 °C	1,424	2,774
6 °C	1,377	2,681
7 °C	1,331	2,589
8 °C	1,282	2,492
9 °C	1,237	2,403
10 °C	1,194	2,318
11 °C	1,154	2,239
12 °C	1,117	2,165
13 °C	1,083	2,098
14 °C	1,050	2,032
15 °C	0,988	1,970
16 °C	0,985	1,903
17 °C	0,956	1,845
18 °C	0,928	1,789
19 °C	0,902	1,737
20 °C	0,878	1,688
21 °C	0,854	1,640
22 °C	0,829	1,590
23 °C	0,804	1,540
24 °C	0,781	1,493
25 °C	0,759	1,449
26 °C	0,738	1,406
27 °C	0,718	1,366
28 °C	0,699	1,327
29 °C	0,682	1,292
30 °C	0,655	1,257
35 °C	0,592	1,105
40 °C	0,530	0,973
45 °C	0,479	0,860
50 °C	0,436	0,761
60 °C	0,359	0,576

Spektroskopische Daten:

SPLASH (Massenspektrum)
splash10-0006-9000000000-ffb540455919d1e43969

MoNA Mass Bank of North America (Massenspektren)
CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N

SpectraBase (NMR, IR, FTIR, Raman, UV-Vis, MS ... Spektrum)
8A1dEqurmmH

NIST IR-Spektrum
Carbon dioxide

Human Metabolome Database (GC-MS-, LC-MS/MS-Spektren, NMR)
HMDB0001967

Prozentuale und isotopische Zusammensetzung:

Massenbezogene elementare Zusammensetzung und Isotopen-Anteile der Verbindung Kohlendioxid - CO₂ - berechnet auf Grundlage der Molekülmasse.

Symbol
Element EAnzahl x
der Atome E_xDaten des Elements
und der Isotope *Prozentanteile
der IsotopeProzent-Anteil von
E_x an FormelmasseC
Kohlenstoff1ΣA_r = 12,011 u
¹²C: 12 u [98,94 %]
¹³C: 13,00335 u [1,06 %]
¹⁴C: 14,00324 u [<< 1 %]
¹²C: 27,00285 %
¹³C: 0,2893 %
¹⁴C: Spuren
27,2921 %O
Sauerstoff2 A_r = 15,999 u
ΣA_r = 31,998 u
¹⁷O: 16,99913 u [0,03835 %]
¹⁸O: 17,99916 u [0,205 %]
¹⁶O: 15,99491 u [99,757 %]
¹⁷O: 0,02788 %
¹⁸O: 0,14905 %
¹⁶O: 72,53118 %
72,7079 %

*) Die dritte Spalte führt die Atommassen bzw. Isotopenmassen der beteligten Elemente sowie - in eckigen Klammern - die natürliche Isotopenzusammensetzung auf.

Weitere berechnete Daten

Die molare Masse ist M = 44,009 Gramm pro Mol.

Die Stoffmenge von einem Kilogramm der Substanz ist n = 22,723 mol.

Die Stoffmenge von einem Gramm der Substanz ist n = 0,023 mol.

Monoisotopische Masse: 43,989829238 Da - bezogen auf ¹²C¹⁶O₂.

Verwendung

Treibmittel, Kältemittel, Konservierungsstoff, Extraktions-Lösungsmittel.

Wirkstoff Kohlendioxid

ATC-Code:
V03AN02

Medizinisches Gas, kein Wirkstoff.

Detail-Informationen zum Wirkstoff in englischer Sprache: Siehe unter DrugBank DB09157 (Wirkstoff-Datenbank), NCI Thesaurus C65288 (Wirkstoff-Beschreibung).

Verwendung in Lebensmitteln

E-Nummer: E290

Kohlendioxid ist ein Lebensmittelzusatzstoff, der in der Lebensmittelindustrie als Treibmittel und Säureregulator sowie für kohlensäurehaltige Getränke verwendet wird.

EU: Status und Vorschriften siehe EU Food Additives DB Ref.-Nummer 94.

Verwendung in Kosmetika

INCI-Bezeichnung: CARBON DIOXIDE

Kohlendioxid ist in der EU ein zugelassener Inhaltsstoff kosmetischer Mittel in der Funktion als Treibmittel.

Quelle: CosIng (Cosmetic Ingredient Database der EU) Nummer: 32439.

Pestizid

Insektizid, Rodentizid - wirkt durch Begasung.

Status der EU-Zulassung: Siehe EU Pestizid-Datenbank ID 1454.

Gefahren-Hinweise nach GHS

(Allgemeine Hinweise ohne Gewähr auf Richtigkeit und Vollständigkeit! Die Angaben ersetzen weder das Sicherheitsdatenblatt Chemikalien noch eine Gefährdungsbeurteilung, sondern geben eine allgemeine Übersicht hinsichtlich der Gefährdung durch den Gefahrstoff.)

Signalwort: Achtung

Gefahrenhinweise (H-Sätze):

H280
Enthält Gas unter Druck; kann bei Erwärmung explodieren.
H281
Enthält tiefgekühltes Gas; kann Kälteverbrennungen oder -verletzungen verursachen.

Sicherheitshinweise (P-Sätze):

P403

Kennzeichnung in der EU: Siehe ECHA Substance Infocard 100.004.271.

Internationales Sicherheitsdatenblatt (SDS, MSDS) siehe ICSC: 0021 [englisch].

Zur Toxikologie und zum Arbeitsschutz beim Umgang mit Kohlendioxid sowie Maßnahmen im Gefahrenfall siehe: Gefahrstoffinformationssystem GESTIS, ZVG-Nr. 001120.

Beförderung gefährlicher Güter (Gefahrgut-Kennzeichnung): UN-Nummer 1013.

Hinweis: Die Kennzeichnungspflicht gemäß CLP-Verordnung gilt unter anderem nicht für bestimmte Stoffe und Gemische für Endverbraucherinnen und Endverbraucher, die in Form von Fertigerzeugnissen vorliegen, wie zum Beispiel Arzneimittel, Tierarzneimittel, Kosmetika, bestimmte Medizinprodukte und medizinische Geräte, Lebensmittel oder Futtermittel sowie bestimmte Lebensmittelzusatzstoffe oder Aromastoffe. Hier sind gegebenenfalls gesonderte rechtliche Vorschriften einzuhalten.

Externe Informationsquellen

PubChem:ID 280ChemSpider:ID 274Kegg Datenbank:ID D00004UNII der FDA (USA):Unique Ingredient Identifier 142M471B3JEPA CompTox Chemicals Dashboard:DTXSID4027028Beilstein Datenbank:1900390 (Referenznummer)Gmelin Referenz:989Andere CAS-Nummern:18923-20-1; 957761-35-2; 1053656-66-8; 1053659-60-1; 1202865-27-7; 1173022-42-8 (ebenfalls verwendete, veraltete oder gelöschte Registrierungsnummern)

Hersteller und Bezugsquellen

In der nachfolgenden Tabelle sind Produzenten und Lieferanten von Kohlendioxid als kommerzielle Chemikalie für Labor, Forschung, Industrie und Produktion mit den entsprechenden Kontaktdaten verzeichnet.