Оксид углерода (II)
Оксид углерода (II)
Строение молекулы и физические свойства
Оксид углерода (II) («угарный газ») – это газ без цвета и запаха. Сильный яд. Небольшая концентрация угарного газа в воздухе может вызвать сонливость и головокружение. Большие концентрации угарного газа вызывают удушье.
Строение молекулы оксида углерода (II) – линейное. Между атомами углерода и кислорода образуется тройная связь, за счет дополнительной донорно-акцепторной связи:
Способы получения
В лаборатории угарный газ можно получить действием концентрированной серной кислоты на муравьиную или щавелевую кислоты:
НСООН → CO + H2O
В промышленности угарный газ получают в газогенераторах при пропускании воздуха через раскаленный уголь:
CO2 + C → 2CO
Еще один важный промышленный способ получения угарного газа — паровая конверсия метана. При взаимодействии перегретого водяного пара с метаном образуется угарный газ и водород:
Также возможна паровая конверсия угля:
C 0 + H2 + O → C +2 O + H2 0
Угарный газ в промышленности также можно получать неполным окислением метана:
Химические свойства
Оксид углерода (II) – несолеобразующий оксид . За счет углерода со степенью окисления +2 проявляет восстановительные свойства.
1. Угарный газ горит в атмосфере кислорода . Пламя окрашено в синий цвет:
2. Оксид углерода (II) окисляется хлором в присутствии катализатора или под действием света с образованием фосгена. Фосген – ядовитый газ.
3. Угарный газ взаимодействует с водородом при повышенном давлении . Смесь угарного газа и водорода называется синтез-газ. В зависимости от условий из синтез-газа можно получить метанол, метан, или другие углеводороды.
Например , под давлением больше 20 атмосфер, при температуре 350°C и под действием катализатора угарный газ реагирует с водородом с образованием метанола:
4. Под давлением оксид углерода (II) реагирует с щелочами. При этом образуется формиат – соль муравьиной кислоты.
Например , угарный газ реагирует с гидроксидом натрия с образованием формиата натрия:
CO + NaOH → HCOONa
5. Оксид углерода (II) восстанавливает металлы из оксидов .
Например , оксид углерода (II) реагирует с оксидом железа (III) с образованием железа и углекислого газа:
Оксиды меди (II) и никеля (II) также восстанавливаются угарным газом:
СО + CuO → Cu + CO2
СО + NiO → Ni + CO2
6. Угарный газ окисляется и другими сильными окислителями до углекислого газа или карбонатов.
Например , пероксидом натрия:
Напишите уравнение реакций образования угара
FOR-DLE.ru — Всё для твоего DLE 😉
Привет, я Стас ! Я занимаюсь так называемой «вёрсткой» шаблонов под DataLife Engine.
На своем сайте я выкладываю уникальные, адаптивные, и качественные шаблоны. Все шаблоны проверяются на всех самых популярных браузерх.
Раньше я занимался простой вёрсткой одностраничных, новостных и т.п. шаблонов на HTML, Bootstrap. Однажды увидев сайты на DLE решил склеить пару шаблонов и выложить их в интернет. В итоге эта парочка шаблонов набрала неплохую популярность и хорошие отзывы, и я решил создать отдельный проект.
Кроме шаблонов я так же буду выкладывать полезную информацию для DataLife Engin и «статейки» для веб мастеров. Так же данный проект будет очень полезен для новичков и для тех, кто хочет правильно содержать свой сайт на DataLife Engine. Надеюсь моя работа вам понравится и вы поддержите этот проект. Как легко и удобно следить за обновлениями на сайте?
Достаточно просто зарегистрироваться на сайте, и уведомления о каждой новой публикации будут приходить на вашу электронную почту!
Задание 1
Почему на воздухе горение протекает менее интенсивно, чем в кислороде? Так как содержащийся в воздухе азот не поддерживает горение.
Задание 2
Объясните, что означают понятия:
а) «горение»;
Горение ― это химическая реакция, протекающая с выделением теплоты и света.
б) «медленное окисление»;
Медленное окисление ― это химический процесс медленного взаимодействия веществ с кислородом с медленным выделением теплоты.
в) «температура воспламенения».
Температура воспламенения ― это определённая температура, при которой происходит воспламенение вещества.
Задание 3
Чем объяснить тот факт, что пламя природного газа практически бесцветно, а пламя свечи ― светящееся? Яркость пламени зависит от наличия в нем твердых частиц или паров, образующихся при горении. П ламя природного газа практически бесцветно потому, что п риродный газ сгорает практически полностью (углерод метана окисляется до углекислого газа) . Пламя свечи светится из-за нагрева частичек углерода, которые образуются при неполном сгорании парафина.
Задание 4
При неполном сгорании углерода образуется угарный газ ― оксид углерода (II). Напишите уравнение реакции.
2C + O2 = 2CO
Задание 5
При горении на воздухе спирта C2H6O и эфира C4H10O образуются углекислый газ и вода. Напишите уравнения реакций.
C2H6O + 3O2 ⟶ 2CO2 + 3H2O
C4H10O + 6O2 ⟶ 4CO2 + 5H2O
Задание 6
Напишите уравнение реакции горения безводной уксусной кислоты C2H4O2, если известно, что продуктами являются вода и углекислый газ. C2H4O2 + 2O2 ⟶ 2CO2 + 2H2O
Задание 7
Прелые листья, сено, древесные опилки при длительном хранении на воздухе могут самовозгораться. Как это объяснить? В этих случаях теплота, выделяемая при медленном окислении веществ , является достаточной для самовозгорания .
Задание 8
При горении магния на воздухе кроме оксида образуется также нитрид ― продукт взаимодействия магния с азотом. Напишите формулу нитрида магния и уравнение реакции его образования, помня, что в соединениях с металлами азот трёхвалентен.
3Mg + N2 =Mg3N2
Задание 9
Как вы думаете, зачем Лавуазье сжигал алмазы? Чтобы убедиться, что с помощью его системы линз, в качестве нагревательного прибора, можно получить высокую температуру, которая способна сжечь даже алмазы.
Задание 10
Приведите уравнение реакции горения, в которой:
а) из трёх молекул получаются 3 молекулы;
CH4 + 2O2 ⟶ CO2 + 2H2O
б) из 5 молекул получаются 4 молекулы.
2H2S + 3O2 ⟶ 2SO2 + 2H2O
Соединения углерода
Монооксид углерода (угарный газ)
Способы получения угарного газа
В промышленности угарный газ получают:
- при пропускании воздуха через раскаленный уголь:
- паровая конверсия метана – взаимодействие перегретого водяного пара (температура – 800-900ºС) с метаном. В качестве катализаторов используют Ni, MgO, Al2O3:
- взаимодействие метана с углекислым газом (температура – 800-900ºС, кат. – Ni, MgO, Al2O3):
- горение углерода в недостатке кислорода (неполное окисление углерода):
- неполное окислениеметана:
В лаборатории угарный газ можно получить:
- Нагреванием муравьиной кислоты в присутствии концентрированной серной кислоты:
- Нагреванием щавелевой кислоты в присутствии концентрированной серной кислоты:
Химические свойства угарного газа
СО – несолеобразующий оксид
- Формально СО можно рассматривать как ангидрид муравьиной кислоты, т.к. он образуется при дегидратации муравьиной кислоты:
А также образование формиата натрия в реакции с гидроксидом натрия при высоком давлении:
CO + NaOH → HCOONa
Однако при обычных условиях он не вступает в реакции с водой, кислотами и щелочами, поэтому относится к типу несолеобразующих оксидов.
Является сильным восстановителем, поэтому реагирует с окислителями:
- Горит синим пламенем в атмосфере кислорода:
- Окисляется хлором в присутствии катализатора или под действием света с образованием ядовитого газа фосгена:
- Окисляется другими сильными окислителями до углекислого газа или карбонатов:
- Восстанавливает металлы из оксидов (при Т
СО + CuO → Cu + CO2
СО + NiO → Ni + CO2
- Восстановление водорода из воды в присутствии катализатора Fe, Cr при температуре 400-500 ºС:
- Восстановление некоторых благородных металлов из солей:
- Взаимодействие с водородом при повышенном давлении. Из синтез-газа (смеси угарного газа и водорода) при определенных условиях (P, T, kt) можно получить метанол, метан, или другие углеводороды:
- Образование карбонилов металлов при нагревании:
- Образование карбоксигемоглобина при связывании угарного газа с гемоглобином крови подобно кислороду:
Этим свойством СО и объясняется его высокая токсичность для организма человека.
Диоксид углерода (углекислый газ)
Способы получения углекислого газа
- CO2 – Конечный продукт окисления органических веществ в клетках аэробных организмов
- Образуется при действии сильных кислот на карбонаты (растворимые и нерастворимые)и гидрокарбонаты металлов:
- При взаимодействии растворимых карбонатов с растворимыми солями алюминия, железа (III) и хрома (III), которые необратимо гидролизуются в водном растворе:
- При термическом разложении нерастворимых карбонатов и при разложении растворимых гидрокарбонатов:
- При сжигании всех видов топлив:
- При спиртовом брожении глюкозы под действием ферментов:
Химические свойства углекислого газа
Углекислый газ — типичный кислотный оксид. Проявляет слабые окислительные свойства
- Качественная реакция на углекислый газ — помутнение известковой воды:
- Взаимодействует с водой, но реакция сильно обратима, и с водой соединяется лишь 1% молекул угольной кислоты:
- С основными оксидами и сильными основаниями (щелочами), с образованием карбонатов или гидрокарбонатов. При этом возможно образование как кислых, так и средних солей:
- С карбонатами, с образованием гидрокарбонатов:
- С водными растворами солей, образованными кислотами, слабее угольной (очень слабые кислоты):
- С некоторыми восстановителями:
2Мg + CO2 → C + 2MgO
Внимание! Магний горит в атмосфере углекислого газа, поэтому горящий магний нельзя тушить углекислотными огнетушителями.
- В листьях растений на свету из CO2 и H2O образуются углеводы и кислород:
- С пероксидом натрия, с образованием карбоната натрия:
- Синтез карбамида (мочевины):
- Получение питьевой соды по методу Сольвэ:
Угольная кислота и карбонаты
Химические свойства угольной кислоты и карбонатов
Угольная кислота – слабая двухосновная кислота
Угольная кислота существует только в водном растворе, где количество ее молекул и анионов в сотни раз меньше, чем количество растворенных молекул углекислого газа CO2
- Диссоциирует по 2-м ступеням с образованием гидрокарбонат- и карбонат ионов:
H2CO3 как индивидуальное соединение неустойчиво и не имеет практического значения, но ее соли устойчивы и нашли широкое применение.
- Растворимыми являются карбонаты щелочных металлов. Высокая степень гидролиза является причиной щелочной реакции их водных растворов рН(0,1 М р-ра)
- Все карбонаты, кроме карбонатов щелочных металлов и аммония при нагревании (более 900ºС) разлагаются до оксида металла и оксида углерода (IV):
Карбонат аммония при нагревании разлагается иначе:
- Качественной реакцией является взаимодействие с кислотами является на ионы СО3 2─ и НСО3 − в результате которой происходит выделение СО2:
- при взаимодействии с разбавленными растворами соляной или серной кислот происходит выделение углекислого газа, который затем пропускают через раствор известковой воды. При этом наблюдается помутнение раствора:
При дальнейшем пропускании раствор вновь становится прозрачным, помутнение исчезает:
- Переход в гидрокарбонаты при пропускании CO2 через растворы карбонатов или постепенном добавлении кислот:
- Гидрокарбонаты все, кроме NaНCO3 легко растворяются в воде. Водные растворы также имеют щелочную реакцию вследствие гидролиза:
- при нагревании гидрокарбонаты переходят в карбонаты или гидроксиды:
http://gdz.cool/h8_edl_2019/1103-h8_ekdl_2019_19.html
http://zadachi-po-khimii.ru/neorganicheskaya-ximiya/soedineniya-ugleroda.html