# Koolstoftrioxide

Koolstoftrioxide, (CO$_3$), is een instabiel oxide van koolstof. De mogelijke isomeren hebben verschillende symmetrie-aanduidingen: C$_s$, D$_{3h}$ en C$_{2v}$. Van het isomeer met aanduiding C$_{2v}$ is gebleken dat het de grondtoestand van het molecuul weergeeft. In de tekeningen hiernaast is in de meest rechtse figuur de dioxiraanring duidelijk aanwezig.
Koolstoftrioxide moet niet verward worden met het carbonaat-ion, ${\ce {CO3^{2-}}}$.
Koolstoftrioxide kan gevormd worden in bijvoorbeeld de driftzone van een negatieve corona-ontlading in de reactie tussen koolstofdioxide, ${\ce {CO2}}$ en atomaire zuurstof ${\ce {O}}$, ontstaan uit zuurstofgas onder invloed van vrije elektronen in het plasma.
Een andere benadering is de fotodissociatie met UV-licht (253,7 nm) van ozon, ${\ce {O3}}$, opgelost in vloeibare ${\ce {CO2}}$ of in een mengsel van ${\ce {CO2}}$ en ${\ce {SF6}}$ (zwavelhexafluoride) bij −45 °C. De vorming van ${\ce {CO3}}$ wordt afgeleid uit de experimentele resultaten, maar de stof ontleedt spontaan binnen een minuut via de reactie:
    ${\ce {2CO3\ ->\ 2CO2\ +\ O2}}$
Andere opties zijn ozon over vast koolstofdioxide te leiden, of omgekeerd, koolstofmonooxide en moleculaire zuurstof met elkaar te laten reageren.
Naast het grondtoestand-isomeer (C$_{2v}$), werd de eerste spectroscopische waarneming van het D$_{3h}$-isomeer gedaan in met elektronen bestraald vast koolstofdioxide.
Verwijzingen in de tekst
* ↑ De symmetrie-aanduiding C$_s$ wil zeggen dat het molecuul een spiegelvlak van symmetrie heeft (door alle atomen), maar dat daar ook bij blijft.
* ↑ De symmetrie-aanduiding D$_{3h}$ betekent dat het molecuul een spiegelvlak heeft (door alle atomen), en loodrecht daarop een drievoudige rotatieas (door het koolstof-atoom): na draaiing over een hoek van 360/3 graden is "hetzelfde molecuul" ontstaan.
* ↑ De symmetrie-aanduiding C$_{2v}$ wil zeggen dat het molecuul een spiegelvlak heeft (door alle atomen) en dat het molecuul over een tweevoudige rotatieas beschikt (door het koolstof-atoom en het dubbel gebonden zuurstof-atoom, de binding tussen de twee andere zuurstofatomen wordt door de as in tweeën gedeeld) een draaiing van 360/2 graden levert "hetzelfde" molecuul op.
* ↑ T. Kowalczyk, A. I. Krylov (Aug 2007). Electronic structure of carbon trioxide and vibronic interactions involving Jahn–Teller states. J. Phys. Chem. A 111 (33): 8271–8276. ISSN: 1089-5639. PMID 17661455. DOI: 10.1021/jp073627d.
* ↑ Sabin, J. R, Kim, H (1971). A theoretical study of the structure and properties of carbon trioxide. Chemical Physics Letters 11 (5): 593–597. DOI: 10.1016/0009-2614(71)87010-0.
* ↑ DeMore W. B., Jacobsen C. W. (1969). Formation of carbon trioxide in the photolysis of ozone in liquid carbon dioxide. Journal of Physical Chemistry 73 (9): 2935–2938. DOI: 10.1021/j100843a026.
* ↑ Bennett, Chris J., Jamieson, C., Mebel, Alexander M., Kaiser, Ralf I. (2004). Untangling the formation of the cyclic carbon trioxide isomer in low temperature carbon dioxide ices. Physical Chemistry Chemical Physics 6 (4): 735. DOI: 10.1039/b315626p.
* ↑ Jamieson, Corey S., Mebel, Alexander M., Kaiser, Ralf I. (2006). Identification of the D$_{3h}$ Isomer of Carbon Trioxide (CO$_3$) and Its Implications for Atmospheric Chemistry. ChemPhysChem 7 (12): 2508–2513. PMID 17029325. DOI: 10.1002/cphc.200600390.
Meer informatie over dit onderwerp
* Sobek V., Skalný J. D. (1993). A simple model of processes in the drift region of negative corona discharge in a mixture of air with halocarbons. Czechoslovak Journal of Physics 43 (8): 807. DOI: 10.1007/BF01589802.
* Pople J. A., Seeger U., Seeger R. (2004). The structure of carbonate. Journal of Computational Chemistry 1 (2): 199–203. DOI: 10.1002/jcc.540010215.
* Moll N. G., Clutter D. R., Thompson W. E. (1966). Carbonate: Its Production, Infrared Spectrum, and Structure Studied in a Matrix of Solid CO$_2$. The Journal of Chemical Physics 45 (12): 4469–4481. DOI: 10.1063/1.1727526.
* Gimarc B. M., Chou T. S. (1968). Geometry and Electronic Structure of Carbon Trioxide. The Journal of Chemical Physics 49 (9): 4043–4047. DOI: 10.1063/1.1670715.
* DeMore W. B., Dede C. (1970). Pressure dependence of carbon trioxide formation in the gas-phase reaction of O(1D) with carbon dioxide. Journal of Physical Chemistry 74 (13): 2621–2625. DOI: 10.1021/j100707a006.
* Francisco J. S., Williams I. H. (1985). A theoretical study of the force field for carbon trioxide. Chemical Physics 95 (3): 373. DOI: 10.1016/0301-0104(85)80160-9.