Химическая формула угарного газа

Оксид углерода (II) | CHEMEGE.RU

Оксид углерода (II)
1. Строение молекулы и физические свойства
2. Способы получения
3. Химические свойства
3.1. Взаимодействие с кислородом
3.2. Взаимодействие с хлором
3.3. Взаимодействие с водородом
3.4. Взаимодействие с щелочами
3.5. Взаимодействие с оксидами металлов
3.6. Взаимодействие с прочими окислителями

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

H₂C₂O₄ → CO + CO₂ + H₂O

В промышленности угарный газ получают в газогенераторах при пропускании воздуха через раскаленный уголь:

C + O₂ → CO₂

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:

СН₄ + Н₂O → СО + 3Н₂

Также возможна паровая конверсия угля:

C⁰ + H₂⁺O → C⁺²O + H₂⁰

Угарный газ в промышленности также можно получать неполным окислением метана:

2СН₄+О₂ → 2СО + 4Н₂

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:

2СO + O₂ → 2CO₂

2. Оксид углерода (II) окисляется хлором в присутствии катализатора или под действием света с образованием фосгена. Фосген – ядовитый газ.

CO + Cl₂ → COCl₂

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:

СО + 2Н₂ → СН₃ОН

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:

3CO + Fe₂O₃ → 2Fe + 3CO₂

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:

CO + Na₂O₂ → Na₂CO₃

Оксиды углерода — урок. Химия, 8–9 класс.

Оксид углерода(\(II\)), или угарный газ

Оксид углерода(\(II\)) CO образуется при неполном сгорании топлива. Это бесцветный газ без запаха. Он плохо растворяется в воде (\(2,3\) см³ в \(100\) см³ при \(20\) °С). Оксид углерода(\(II\)) очень ядовит. При вдыхании его молекулы связываются с гемоглобином крови и препятствуют переносу кислорода.

Оксид углерода(\(II\)) относится к несолеобразующим оксидам. При обычных условиях он не реагирует с водой, кислотами и основаниями.

Является сильным восстановителем. Восстановительные свойства проявляет в реакциях с оксидами металлов и кислородом. Оксид углерода(\(II\)) отнимает кислород от оксидов металлов. В результате реакции образуются металл и углекислый газ:

Cu+2O+C+2O=tCu0+C+4O2.

Оксид углерода(\(II\)) горит на воздухе голубым пламенем:

2C+2O+O02=t2C+4O−22.

В реакции выделяется большое количество тепла.

Оксид углерода(\(IV\)), или углекислый газ

Оксид углерода(\(IV\)) CO2 — бесцветный газ без запаха. Он примерно в \(1,5\) раза тяжелее воздуха. Малорастворим в воде (при комнатной температуре в \(1\) объёме воды растворяется \(0,88\) объёма CO2). При охлаждении и повышенном давлении углекислый газ превращается в твёрдое вещество — «сухой лёд», который способен возгоняться, т. е. из твёрдого состояния переходить сразу в газообразное.

Сухой лёд

Оксид углерода(\(IV\)) — типичный кислотный оксид. Он взаимодействует с водой, основными оксидами и щелочами. В реакции с водой образуется неустойчивая угольная кислота:

CO2+h3O&rlarr;h3CO3.

В реакциях с основными оксидами и щелочами образуются карбонаты:

CO2+CaO=CaCO3,

CO2+2NaOH=Na2CO3+h3O.

При взаимодействии щёлочи с избытком углекислого газа образуются гидрокарбонаты:

CO2+NaOH=NaHCO3.

В углекислом газе степень окисления углерода максимальная, поэтому он может проявлять окислительные свойства. Так, магний горит в атмосфере углекислого газа:

C+4O2+2Mg0=t2Mg+2O+C0.

Получение:

в лаборатории углекислый газ получают действием кислот на карбонаты:

CaCO3+2HCl=CaCl2+h3O+CO2↑.

В промышленности для его получения используют обжиг известняка:

CaCO3=tCaO+CO2↑.

В природе углекислый газ образуется при дыхании и сгорании топлива, при гниении и тлении органических веществ, а поглощается растениями в процессе фотосинтеза.

Угарный газ используется:

в качестве топлива;
как восстановитель в производстве чугуна;
для получения метанола.

Углекислый газ применяется:

в производстве газированных напитков;
для тушения пожаров;
для охлаждения пищевых продуктов («сухой лёд»).

Угарный газ – физические и химические свойства, превращения в организме

Всем привет!

Перечитывала недавно одну из своих любимых книг – «Я – робот» Айзека Азимова. Просто обожаю эти рассказы – с необычными, изящными сюжетами, легким юмором, оставляющие после прочтения столько мыслей, сколько не после каждого романа бывает. Именно поэтому, на мой взгляд, высшим пилотажем писательского мастерства являются именно рассказы – попробуй в небольшой объем текста вложи столько мыслей и эмоций! Поэтому очень люблю и часто перечитываю рассказы Азимова, Саймака, Бредбери, из современных российских – Евгения Лукина и Сергея Лукьяненко (сборник «Проводник отсюда»).

Но вернемся к Азимову. В рассказе «Хоровод» робот на Меркурии сошел с ума, и, если бы не знание химии, испытателям пришлось бы очень плохо. С поверхности Меркурия выделялась окись углерода, реагирующая с железом, из которого был сделан робот, это его и повредило.

Этот рассказ натолкнул меня на мысль рассказать об окиси углерода (угарном газе) – довольно интересном веществе, тем более, что сталкиваемся мы с ним ежедневно.

Химические свойства угарного газа, его источники в атмосфере, влияние на организм человека – все это будет в сегодняшней статье.

Что это такое

Это вещество, молекула которого состоит всего из двух атомов – углерода и кислорода. Соответственно, химическая формула угарного газа – СО.
Имеет несколько названий:

Физические свойства – это газ, чуть легче воздуха. Особенная опасность – не имеет цвета и запаха, поэтому человек не ощущает, когда он поступает в легкие. Если же вы где-то слышали или самим приходилось сталкиваться с так называемым «запахом угарного газа», то это не он пахнет, а органические примеси, которые в нем есть, чистый газ запаха не имеет.

По химическим свойствам это довольно активное вещество, например, его используют для восстановления железа из железной руды, получения карбонилов металлов, получения чистого никеля и т.д.

При содержании в воздухе от 12,5 до 74,2% СО воспламеняется с температурой пламени до 2100 градусов. Это свойство позволило в 19 веке использовать его как один из компонентов светильного и генераторного газов для освещения улиц и отопления помещений.

Нахождение в природе

Этот газ – естественный и постоянный компонент для земной атмосферы, его концентрация колеблется в интервале от 0,01 до 0,9 мг на кубический метр воздуха. Если вам трудно представить, сколько это, много или мало, сравните: кубометр воздуха весит приблизительно 1293 грамма, а если угарного газа в нем 0,9 миллиграмм, то в процентах это будет около 0,00007% (для сравнения, водорода в воздухе 0,00008% по массе). При такой концентрации никакого вреда организму не будет.

Откуда монооксид углерода берется в атмосфере? Есть природные и антропогенные (то есть связанные с деятельностью человека) источники.

Природные это:

растения,
животные (в том числе и человек),
микроорганизмы,
вулканические газы,
болотный газ,
естественные лесные пожары
и т.д.

Например, в результате жизнедеятельности планктона и водорослей, с поверхности океана выделяется в атмосферу около 220 000 000 тонн СО в год.

В организме человека в результате биохимических реакций также выделяется окись углерода – около 10 мл в сутки.

Основной источник антропогенного угарного газа в атмосферу – это выхлопные газы автомобилей. Они дают около 60%. Содержание угарного газа в выхлопных газах автомобиля не должно превышать 3%, но, положа руку на сердце, скажите, как часто соблюдается эта цифра? Из-за неисправности двигателя она может достигать 10-12%.

Как СО ведет себя в организме

Для начала, откуда окись углерода берется в организме, те самые 10 мл, о которых я говорила выше? В самых общих чертах, он является одним из продуктов реакции превращения гемоглобина в билирубин. Затем он связывается гемоглобином крови и вместе с углекислым газом транспортируется в легкие, чтобы выйти из них при выдохе.

Теперь чуть подробнее про гемоглобин. В его состав входят ионы двухвалентного железа, с помощью которых происходит перенос кислорода, попавшего в организм с воздухом. Именно гемоглобин крови разносит кислород по тканям организма, чтобы они могли нормально функционировать.

Но проблема в том, что монооксид углерода присоединяется к гемоглобину во много раз легче кислорода. Так что, если в воздухе появляется избыток окиси углерода, то она составит успешную конкуренцию кислороду и будет захватывать гемоглобин, не давая кислороду присоединиться к нему. При этом образуется вещество под названием карбоксигемоглобин. Оно достаточно прочное, поэтому при длительном вдыхании СО будет накапливаться в крови, вытесняя кислород.

Карбоксигемоглобин имеет ярко-красную окраску, именно поэтому кожа человека краснеет, кровь и внутренние ткани организма становятся вишнево-красного цвета. Таким образом, при вскрытии (если дойдет до смертельного исхода) сразу становится ясно, от чего умер человек.
Это я, что называется, «на пальцах», рассказала, как происходит накопление в организме угарного газа и постепенное удушье. Надеюсь, получилось более-менее понятно

Кроме того, монооксид углерода действует не только на гемоглобин. В мышечном белке миоглобине также содержатся ионы железа. С ними угарный газ соединяется, образуя карбоксимиоглобин. Правда, не так легко, как с гемоглобином крови, но, тем не менее, этого хватает, чтобы человек почувствовал мышечную слабость, которая является одним из признаков отравления.

Еще пару слов скажу о курении. Не знаю, знаете ли вы или нет, но в табачном дыме содержится до 1% угарного газа. Так что, если вы курите, то автоматически каждый день подвергаете себя хроническому отравлению этим веществом. В случае, если вы окажетесь в ситуации, когда в воздухе превышено содержание окиси углерода (например, на пожаре), то у вас гораздо больше шансов умереть, чем у некурящего человека, так как отравление наступит гораздо быстрее.

Отравлению угарным газом подвергаются также люди, которые не курят, но находятся в помещении, заполненным табачным дымом.

В скобках от себя лично замечу, что честно не понимаю вас, курильщики. Зачем вы курите? Воняет, вредно, дорого, отнимает кучу времени и подчиняет себе, как раба. В чем смысл?

Да, я курила. Точнее, пыталась начать курить в 30 лет, прочитав книгу Аллена Карра «Как легко бросить курить». Стало интересно, что же такого в этом явлении, что о нем пишут целые книги, да еще такие знаменитые?

Выкурила пару сигарет, понюхала свои воняющие руки, пожала плечами и сказала: «Нафига?».

Попробовала еще несколько раз, не впечатлилась и не стала продолжать. Зачем? Не вижу смысла, ей-богу. Показать, что я – взрослая, крутая, вся такая из себя деловая и современная? Ну так это и без сигареты можно сделать, способов море всяких разных. Я и без сигареты самодостаточный человек. Может я чего-то не понимаю в этой жизни?

Пожалуй, на этом сегодня и закончу. Кому интересна дискуссия, присоединяйтесь в комментариях.

Наталья Брянцева

P.S. Поздравляю всех с сегодняшним Днем эколога и защиты окружающей среды, а себя – с Днем рождения моего сына. 8 лет вредности и ехидства, непоседливости и растяпства, доброты и сострадательности. Жаль, нет моего упрямства и целеустремленности, но, может, со временем появятся?

KidsChemistry теперь есть и в социальных сетях. Присоединяйтесь прямо сейчас! Одноклассники, В контакте, Facebook, Twitter.

Угарный газ [LifeBio.wiki]

Угарный газ, окись углерода (СО) представляет собой бесцветный газ без запаха и вкуса, который является немного менее плотным, чем воздух. Он токсичен для гемоглобинных животных (включая человека), если его концентрации выше примерно 35 частей на миллион, хотя он также производится в обычном метаболизме животных в небольших количествах, и, как полагают, имеет некоторые нормальные биологические функции. В атмосфере, он пространственно переменный и быстрораспадающийся, и имеет определенную роль в формировании озона на уровне земли. Окись углерода состоит из одного атома углерода и одного атома кислорода, связанных тройной связью, которая состоит из двух ковалентных связей, а также одной дативной ковалентной связи. Это самый простой оксид углерода. Он является изоэлектроном с цианидом аниона, нитрозоний катионом и молекулярным азотом. В координационных комплексах, лиганд монооксида углерода называется карбонилом.

История

Аристотель (384-322 до н.э.) впервые описал процесс сжигания углей, который приводит к образованию токсичных паров. В древности существовал способ казни – закрывать преступника в ванной комнате с тлеющими углями. Однако, на тот момент механизм смерти был непонятен. Греческий врач Гален (129-199 гг. н.э.) предположил, что имело место изменение состава воздуха, который причинял человеку вред при вдыхании. В 1776 году французский химик де Лассон произвел СО путем нагревания оксида цинка с коксом, однако ученый пришел к ошибочному выводу, что газообразный продукт был водородом, поскольку он горел синим пламенем. Газ был идентифицирован как соединение, содержащее углерод и кислород, шотландским химиком Уильямом Камберлендом Круикшанком в 1800 году. Его токсичность на собаках была тщательно исследована Клодом Бернаром около 1846 года. ¹⁾ Во время Второй мировой войны, газовая смесь, включающая окись углерода, использовалась для поддержания механических транспортных средств, работающих в некоторых частях мира, где было мало бензина и дизельного топлива. Внешний (с некоторыми исключениями) древесный уголь или газогенераторы газа, полученного из древесины, были установлены, и смесь атмосферного азота, окиси углерода и небольших количеств других газов, образующихся при газификации, поступала в газовый смеситель. Газовая смесь, полученная в результате этого процесса, известна как древесный газ. Окись углерода также использовалась в больших масштабах во время Холокоста в некоторых немецких нацистских лагерях смерти, наиболее явно – в газовых фургонах в Хелмно и в программе умерщвления Т4 «эвтаназия». ²⁾

Источники

Окись углерода образуется в ходе частичного окисления углеродсодержащих соединений; она образуется, когда не хватает кислорода для образования двуокиси углерода (CO2), например, при работе с плитой или двигателем внутреннего сгорания, в замкнутом пространстве. В присутствии кислорода, включая его концентрации в атмосфере, монооксид углерода горит голубым пламенем, производя углекислый газ. Каменноугольный газ, который широко использовался до 1960-х годов для внутреннего освещения, приготовления пищи и нагревания, содержал окись углерода как значительное топливное составляющее. Некоторые процессы в современной технологии, такие как выплавка чугуна, до сих пор производят окись углерода в качестве побочного продукта. Во всем мире наиболее крупными источниками окиси углерода являются естественные источники, из-за фотохимических реакций в тропосфере, которые генерируют около 5 × 1012 кг окиси углерода в год. Другие природные источники СО включают вулканы, лесные пожары и другие формы сгорания. В биологии, окись углерода естественным образом вырабатывается под действием гемоксигеназы 1 и 2 на гем от распада гемоглобина. Этот процесс производит определенное количество карбоксигемоглобина у нормальных людей, даже если они не вдыхают окись углерода. После первого доклада о том, что окись углерода является нормальным нейромедиатором в 1993 году, ³⁾ а также одним из трех газов, которые естественным образом модулируют воспалительные реакции в организме (два других – оксид азота и сероводород), окись углерода получила большое внимание ученых в качестве биологического регулятора. Во многих тканях, все три газа, действуют как противовоспалительные средства, вазодилататоры и промоторы неоваскулярного роста. Продолжаются клинические испытания небольших количеств окиси углерода в качестве лекарственного средства. Тем не менее, чрезмерное количества монооксида углерода вызывает отравление угарным газом.

Молекулярные свойства

Окись углерода имеет молекулярную массу 28,0, что делает его немного легче, чем воздух, чья средняя молекулярная масса составляет 28,8. Согласно закону идеального газа, СО, следовательно, имеет меньшую плотность, чем воздух. Длина связи между атомом углерода и атомом кислорода составляет 112,8 пм. Эта длина связи согласуется с тройной связью, как в молекулярном азоте (N2), который имеет аналогичную длину связи и почти такую же молекулярную массу. Двойные связи углерод-кислород значительно длиннее, например, 120,8 м у формальдегида. Точка кипения (82 К) и температура плавления (68 K) очень похожи на N2 (77 К и 63 К, соответственно). Энергия диссоциации связи 1072 кДж / моль сильнее, чем у N2 (942 кДж / моль) и представляет собой наиболее сильную из известных химическую связь. Основное состояние электрона окиси углерода является синглетным ⁴⁾, так как здесь нет неспаренных электронов.

Связующий и дипольный момент

Углерод и кислород вместе имеют, в общей сложности, 10 электронов в валентной оболочке. Следуя правилу октета для углерода и кислорода, два атома образуют тройную связь, с шестью общими электронами в трех связывающих молекулярных орбиталях, а не обычную двойную связь, как у органических карбонильных соединений. Так как четыре из общих электронов поступают из атома кислорода и только два из углерода, одна связующая орбиталь занята двумя электронами из атомов кислорода, образуя дативную или дипольную связь. Это приводит к C ← O поляризации молекулы, с небольшим отрицательным зарядом на углероде и небольшим положительным зарядом на кислороде. Две других связывающих орбитали занимают каждая один электрон из углерода и один из кислорода, образуя (полярные) ковалентные связи с обратной C → O поляризацией, так как кислород является более электроотрицательным, чем углерод. В свободной окиси углерода, чистый отрицательный заряд δ- остается в конце углерода, и молекула имеет небольшой дипольный момент 0,122 D. ⁵⁾ Таким образом, молекула асимметрична: кислород имеет больше плотности электронов, чем углерод, а также небольшой положительный заряд, по сравнению с углеродом, который является отрицательным. В противоположность этому, изоэлектронная молекула диазота не имеет дипольного момента. Если окись углерода действует в качестве лиганда, полярность диполя может меняться с чистым отрицательным зарядом на конце кислорода, в зависимости от структуры координационного комплекса.

Полярность связи и состояние окисления

Теоретические и экспериментальные исследования показывают, что, несмотря на большую электроотрицательность кислорода, дипольный момент исходит из более отрицательного конца углерода к более положительному концу кислорода. ⁶⁾ Эти три связи представляют собой фактически полярные ковалентные связи, которые сильно поляризованы. Рассчитанная поляризация к атому кислорода составляет 71% для σ-связи и 77% для обоих π -связей. Степень окисления углерода в окись углерода в каждой из этих структур составляет +2. Она рассчитывается так: все связующие электроны считаются принадлежащими к более электроотрицательным атомам кислорода. Только два несвязывающих электрона на углероде относятся к углероду. При таком подсчете, углерод имеет только два валентных электрона в молекуле по сравнению с четырьмя в свободном атоме.

Биологические и физиологические свойства

Токсичность

Отравление угарным газом является наиболее распространенным типом смертельного отравления воздуха во многих странах. ⁷⁾ Окись углерода представляет собой бесцветное вещество, не имеющее запаха и вкуса, но очень токсичное. Оно соединяется с гемоглобином с получением карбоксигемоглобина, который «узурпирует» участок в гемоглобине, который обычно переносит кислород, но неэффективен для доставки кислорода к тканям организма. Столь низкие концентрации, как 667 частей на миллион, могут вызвать преобразования до 50% гемоглобина в организме в карбоксигемоглобин. [29] 50% уровень карбоксигемоглобина может привести к судорогам, коме и смерти. В Соединенных Штатах, Министерство труда ограничивает долгосрочные уровни воздействия окиси углерода на рабочем месте до 50 частей на миллион. В течение короткого периода времени, поглощение окиси углерода является накопительным, так как период его полувыведения составляет около 5 часов на свежем воздухе. Наиболее распространенные симптомы отравления угарным газом могут быть похожи на другие виды отравлений и инфекций, и включают такие симптомы, как головная боль, тошнота, рвота, головокружение, усталость и чувство слабости. Пострадавшие семьи часто считают, что они являются жертвами пищевого отравления. Младенцы могут быть раздражительными и плохо питаться. Неврологические симптомы включают спутанность сознания, дезориентацию, нарушение зрения, обмороки (потерю сознания) и судороги. Некоторые описания отравления угарным газом включают геморрагию сетчатки глаза, а также аномальный вишнево-красный оттенок крови. В большинстве клинических диагнозов, эти признаки наблюдаются редко. Одна из трудностей, связанных с полезностью этого «вишневого» эффекта, связана с тем, что она корректирует, или маскирует, в обратном случае нездоровый внешний вид, так как главный эффект удаления венозного гемоглобина связан с тем, что задушенный человек кажется более нормальным, или мертвый человек кажется живым, подобно эффекту красных красителей в составе для бальзамирования. Такой эффект окрашивания в бескислородной CO-отравленной ткани связан с коммерческим использованием монооксида углерода при окрашивании мяса. Оксид углерода также связывается с другими молекулами, такими как миоглобин и митохондриальная цитохромоксидаза. Воздействие окиси углерода может привести к значительному повреждению сердца и центральной нервной системы, особенно в бледном шаре, часто это связано с длительными хроническими патологическими состояниями. Окись углерода может иметь серьезные неблагоприятные последствия для плода беременной женщины. ⁸⁾

Нормальная физиология человека

Окись углерода вырабатывается естественным образом в организме человека в качестве сигнальной молекулы. Таким образом, окись углерода может иметь физиологическую роль в организме в качестве нейротрансмиттера или релаксанта кровеносных сосудов. Из-за роли окиси углерода в организме, нарушения в её метаболизме связаны с различными заболеваниями, в том числе нейродегенерацией, гипертонией, сердечной недостаточностью и воспалениями. ⁹⁾

CO функционирует в качестве эндогенной сигнальной молекулы.
СО модулирует функции сердечно-сосудистой системы
CO ингибирует агрегацию и адгезию тромбоцитов
CO может играть определенную роль в качестве потенциального терапевтического средства

Микробиология

Окись углерода является питательной средой для метаногенных архей, строительным блоком для ацетилкофермента А. Это тема для новой области биоорганометаллической химии. Экстремофильные микроорганизмы могут, таким образом, метаболизировать окись углерода в таких местах, как тепловые жерла вулканов. У бактерий, окись углерода производится путем восстановления двуокиси углерода ферментом дегидрогеназы монооксида углерода, Fe-Ni-S-содержащего белка. CooA представляет собой рецепторный белок окиси углерода. ¹⁰⁾ Сфера его биологической активности до сих пор неизвестна. Он может быть частью сигнального пути у бактерий и архей. Его распространенность у млекопитающих не установлена.

Распространенность

Окись углерода встречается в различных природных и искусственных средах.

Содержание в атмосфере

Окись углерода присутствует в небольших количествах в атмосфере, главным образом, как продукт вулканической активности, но также является продуктом естественных и техногенных пожаров (например, лесные пожары, сжигание растительных остатков, а также сжигание сахарного тростника). Сжигание ископаемого топлива также способствует образованию окиси углерода. Окись углерода встречается в растворенном виде в расплавленных вулканических породах при высоких давлениях в мантии Земли. Поскольку природные источники окиси углерода переменны, чрезвычайно трудно точно измерить природные выбросы газа. Окись углерода является быстрораспадающимся парниковым газом, а также проявляет косвенное радиационное воздействие путем повышения концентрации метана и тропосферного озона в результате химических реакций с другими компонентами атмосферы (например, гидроксильный радикал, ОН), что, в противном случае, разрушило бы их. В результате естественных процессов в атмосфере, он, в конечном счете, окисляется до двуокиси углерода. Окись углерода является одновременно недолговечной в атмосфере (сохраняется в среднем около двух месяцев) и имеет пространственно переменную концентрацию. В атмосфере Венеры, окись углерода создается в результате фотодиссоциации двуокиси углерода электромагнитным излучением с длиной волны короче 169 нм. Из-за своей длительной жизнеспособности в средней тропосфере, окись углерода также используется в качестве трассера транспорта для струй вредных веществ.

Загрязнение городов

Окись углерода является временным загрязняющим веществом в атмосфере в некоторых городских районах, главным образом, из выхлопных труб двигателей внутреннего сгорания (в том числе транспортных средств, портативных и резервных генераторов, газонокосилок, моечных машин и т.д.), а также от неполного сгорания различных других видов топлива (включая дрова, уголь, древесный уголь, нефть, парафин, пропан, природный газ и мусор). Большие загрязнения CO могут наблюдаться из космоса над городами.

Роль в формировании приземного озона

Окись углерода, наряду с альдегидами, является частью серии циклов химических реакций, которые образуют фотохимический смог. Он вступает в реакцию с гидроксильным радикалом (• ОН) с получением радикального интермедиата • HOCO, который быстро передает радикальный водород О2 с образованием перекисного радикала (НО2 •) и диоксида углерода (CO2). Перекисной радикал затем вступает в реакцию с оксидом азота (NO) с образованием диоксида азота (NO2) и гидроксильного радикала. NO 2 дает O (3P) через фотолиз, тем самым образуя O3 после реакции с O2. Так как гидроксильный радикал образуется в процессе образования NO2, баланс последовательности химических реакций, начиная с окиси углерода, приводит к образованию озона: CO + 2O2 + hν → CO2 + O3 (Где hν относится к фотону света, поглощаемому молекулой NO2 в последовательности) Хотя создание NO2 является важным шагом, приводящим к образованию озона низкого уровня, это также увеличивает количество озона другим, несколько взаимоисключающим, образом, за счет уменьшения количества NO, которое доступно для реакции с озоном. ¹¹⁾

Загрязнение воздуха внутри помещений

В закрытых средах, концентрация окиси углерода может легко увеличиться до летального уровня. В среднем, в Соединенных Штатах ежегодно от неавтомобильных потребительских товаров, производящих окись углерода, умирает 170 человек. Тем не менее, в соответствии с данными Департамента здравоохранения Флориды, «ежегодно более 500 американцев умирают от случайного воздействия окиси углерода и еще тысячи человек в США требуют неотложной медицинской помощи при несмертельном отравлении угарным газом». Эти продукты включают в себя неисправные топливные приборы сжигания, такие как печи, кухонные плиты, водонагреватели и газовые и керосиновые комнатные обогреватели; оборудование с механическим приводом, такое как портативные генераторы; камины; и древесный уголь, который сжигается в домах и других закрытых помещениях. Американская ассоциация центров контроля отравлений (AAPCC) сообщила о 15769 случаях отравления угарным газом, которые привели к 39 смертям в 2007 году. В 2005 году, CPSC сообщила о 94 смертях, связанных с отравлением моноксидом углерода от генератора. Сорок семь из этих смертей имели место во время перебоев в подаче электроэнергии из-за суровых погодных условий, в том числе, из-за урагана Катрина. Тем не менее, люди умирают от отравления угарным газом, производимым непродовольственными товарами, такими как автомобили, оставленные работающими в гаражах, прилегающих к дому. Центры по контролю и профилактике заболеваний сообщают, что ежегодно несколько тысяч человек обращаются в больницу скорой помощи при отравлении угарным газом. ¹²⁾

Наличие в крови

Окись углерода поглощается через дыхание и попадает в кровоток через газообмен в легких. Она также производится в ходе метаболизма гемоглобина и поступает в кровь из тканей, и, таким образом, присутствует во всех нормальных тканях, даже если она не попадает в организм при дыхании. Нормальные уровни окиси углерода, циркулирующие в крови, составляют от 0% до 3%, и выше у курильщиков. Уровни окиси углерода нельзя оценить с помощью физического осмотра. Лабораторные испытания требуют наличия образца крови (артериальной или венозной) и лабораторного анализа на СО-оксиметр. Кроме того, неинвазивный карбоксигемоглобин (SPCO) с импульсной СО-оксиметрией является более эффективным по сравнению с инвазивными методами.

Астрофизика

За пределами Земли, окись углерода является второй наиболее распространенной молекулой в межзвездной среде, после молекулярного водорода. Из-за своей асимметрии, молекула окиси углерода производит гораздо более яркие спектральные линии, чем молекула водорода, благодаря чему СО гораздо легче обнаружить. Межзвёздный CO был впервые обнаружен с помощью радиотелескопов в 1970 году. В настоящее время он является наиболее часто используемым индикатором молекулярного газа в межзвездной среде галактик, а молекулярный водород может быть обнаружен только с помощью ультрафиолетового света, что требует наличия космических телескопов. Наблюдения за окисью углерода обеспечивают большую часть информации о молекулярных облаках, в которых образуется большинство звезд. Beta Pictoris, вторая по яркости звезда в созвездии Pictor, демонстрирует избыток инфракрасного излучения по сравнению с нормальными звездами ее типа, что обусловлено большим количеством пыли и газа (в том числе окиси углерода) ¹³⁾ вблизи звезды.

Производство

Было разработано множество методов для производства окиси углерода.

Промышленное производство

Основным промышленным источником CO является генераторный газ, смесь, содержащая, в основном, окись углерода и азот, образовавшийся при сгорании углерода в воздухе при высокой температуре, когда имеется избыток углерода. В печи, воздух пропускают через слой кокса. Первоначально произведенный СО2 уравновешивается с оставшимся горячим углем с получением СО. Реакция СО2 с углеродом с получением CO описывается как реакция Будуара. [63] При температуре выше 800°C, CO является преобладающим продуктом:

Другой источник «водяной газ», смесь водорода и монооксида углерода, полученного с помощью эндотермической реакции пара и углерода:

Другие подобные «синтетические газы» могут быть получены из природного газа и других видов топлива. Оксид углерода также является побочным продуктом восстановления руд оксида металла с углеродом:

Окись углерода также получают путем прямого окисления углерода в ограниченном количестве кислорода или воздуха.

Поскольку СО представляет собой газ, восстановительный процесс может управляться путем нагревания, используя положительную (благоприятную) энтропию реакции. Диаграмма Эллингама показывает, что образованию СО отдается предпочтение по сравнению с СО2 при высоких температурах.

Подготовка в лаборатории

Окись углерода удобно получать в лаборатории путем дегидратации муравьиной кислоты или щавелевой кислоты, например, с помощью концентрированной серной кислоты. Еще одним способом является нагревание однородной смеси порошкообразного металлического цинка и карбоната кальция, который высвобождает CO и оставляет оксид цинка и оксид кальция:

Нитрат серебра и иодоформ также дают окись углерода:

Координационная химия

Большинство металлов образуют координационные комплексы, содержащие ковалентно присоединенную окись углерода. Только металлы в низших степенях окисления будут соединяться с лигандами окиси углерода. Это связано с тем, что необходима достаточная плотность электронов, чтобы облегчить обратное пожертвование от металлической DXZ-орбитали, к π * молекулярной орбитали из СО. Неподеленная пара на атоме углерода в СО также жертвует электронную плотность в dx²-y² на металле для формирования сигма-связи. Это пожертвование электрона также проявляется цис-эффектом, или лабилизацией СО лигандов в цис-положении. Карбонил никеля, например, образуется путем прямого сочетания окиси углерода и металлического никеля:

По этой причине, никель в трубке или ее части не должен вступать в длительный контакт с окисью углерода. Карбонил никеля легко разлагается обратно до Ni и СО при контакте с горячими поверхностями, и этот метод используется для промышленной очистки никеля в процессе Монда. ¹⁴⁾ В карбониле никеля и других карбонилах, электронная пара на углероде взаимодействует с металлом; окись углерода жертвует электронную пару металлу. В таких ситуациях, окись углерода называется карбонильным лигандом. Одним из наиболее важных карбонил металлов является пентакарбонил железа, Fe (CO) 5. Многие комплексы металл-CO получают путем декарбонилирования органических растворителей, а не из СО. Например, трихлорид иридия и трифенилфосфин реагируют в кипящем 2-метоксиэтаноле или ДМФ, с получением IrCl (CO) (PPh4) 2. Карбонилы металлов в координационной химии обычно изучаются с помощью инфракрасной спектроскопии.

Органическая химия и химия основных групп элементов

В присутствии сильных кислот и воды, окись углерода вступает в реакцию с алкенами с образованием карбоновых кислот в процессе, известном как реакции Коха-Хаафа. В реакции Гаттермана-Коха, арены преобразуются в бензальдегидные производные в присутствии AlCl3 и HCl. Литийорганические соединения (например, бутиллитий) вступают в реакцию с окисью углерода, но эти реакции мало научно применимы. Несмотря на то, что CO реагирует с карбокатионами и карбанионами, он относительно нереакционноспособен к органическим соединениям без вмешательства металлических катализаторов. С реагентами из основной группы, СО проходит несколько примечательных реакций. Хлорирование СО является промышленным процессом, приводящим к образованию важного соединения фосгена. С бораном, СО образует аддукт, h4BCO, который является изоэлектронным с катионом ацилия [h4CCO]+. СО вступает в реакцию с натрием, создавая продукты, полученные из связи С-С. Соединения циклогексагегексон или триквиноил (C6O6) и циклопентанепентон или лейконовая кислота (C5O5), которые до сих пор получали лишь в следовых количествах, можно рассматривать как полимеры окиси углерода. При давлении более 5 ГПа, окись углерода превращается в твердый полимер углерода и кислорода. Это метастабильное вещество при атмосферном давлении, но оно является мощным взрывчатым веществом. ¹⁵⁾

Использование

Химическая промышленность

Окись углерода представляет собой промышленный газ, который имеет множество применений в производстве сыпучих химических веществ. Большие количества альдегидов получают путем реакции гидроформилирования алкенов, окиси углерода и Н2. Гидроформилирование в процессе Шелла дает возможность создавать предшественники моющих средств. Фосген, пригодный для получения изоцианатов, поликарбонатов и полиуретанов, производится путем пропускания очищенного монооксида углерода и газообразного хлора через слой пористого активированного угля, который служит в качестве катализатора. Мировое производство этого соединения в 1989 году оценивалось в 2,74 млн тонн. ¹⁶⁾

Метанол получают путем гидрогенизации окиси углерода. В родственной реакции, гидрирование окиси углерода связано с образованием связи С-С, как в процессе Фишера-Тропша, где окись углерода гидрогенизируется до жидких углеводородных топлив. Эта технология позволяет преобразовывать уголь или биомассы в дизельное топливо. В процессе Монсанто, окись углерода и метанол реагируют в присутствии катализатора на основе родия и однородной иодистоводородной кислоты с образованием уксусной кислоты. Этот процесс отвечает за большую часть промышленного производства уксусной кислоты. В промышленных масштабах, чистая окись углерода используется для очистки никеля в процессе Монда.

Окраска мяса

Окись углерода используется в модифицированных атмосферных системах упаковки в США, в основном, при упаковке свежих мясных продуктов, таких как говядина, свинина и рыба, чтобы сохранять их свежий внешний вид. Окись углерода соединяется с миоглобином с образованием карбоксимиоглобина, ярко-вишнево-красного пигмента. Карбоксимиоглобин является более стабильным, чем окисленная форма миоглобина, оксимиоглобин, который может окислиться до коричневого пигмента метмиоглобина. Этот стабильный красный цвет может сохраняться гораздо дольше, чем обычное упакованное мясо. Типичные уровни окиси углерода, используемые в установках, использующих этот процесс, составляют от 0,4% до 0,5%. Эта технология впервые признана «в целом безопасной» (GRAS) Управлением по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA) в 2002 году для использования в качестве вторичной упаковочной системы, и не требует маркировки. В 2004 году FDA одобрило CO в качестве основного метода упаковки, заявив, что CO не скрывает запаха порчи. Несмотря на это постановление, остается спорным вопрос о том, маскирует ли этот метод порчу продуктов. В 2007 году, в Палате представителей США был предложен законопроект, предлагающий называть модифицированный процесс упаковки с использованием окиси углерода цветовой добавкой, но законопроект не был принят. Такой процесс упаковки запрещен во многих других странах, включая Японию, Сингапур и страны Европейского Союза. ¹⁷⁾

Медицина

В биологии, окись углерода естественным образом вырабатывается под действием гемоксигеназы 1 и 2 на гем от распада гемоглобина. Этот процесс производит определенное количество карбоксигемоглобина у нормальных людей, даже если они не вдыхают окись углерода. После первого доклада о том, что окись углерода является нормальным нейромедиатором в 1993 году, а также одним из трех газов, которые естественным образом модулируют воспалительные реакции в организме (два других – оксид азота и сероводород), окись углерода получила большое клиническое внимание как биологический регулятор. Во многих тканях, все три газа, как известно, действуют как противовоспалительные средства, вазодилататоры и усилители неоваскулярного роста. Тем не менее, эти вопросы являются сложными, поскольку неоваскулярный рост не всегда полезен, так как он играет определенную роль в росте опухоли, а также в развитии влажной макулодистрофии, заболевания, риск которого увеличивается от 4 до 6 раз при курении (главный источник окиси углерода в крови, в несколько раз больше, чем естественное производство). Существует теория, что в некоторых синапсах нервных клеток, когда откладываются долгосрочные воспоминания, принимающая клетка вырабатывает окись углерода, которая обратно передается к передающей камере, заставляющей её передаваться более легко в будущем. Некоторые такие нервные клетки, как было показано, содержат гуанилатциклазу, фермент, который активируется окисью углерода. Во многих лабораториях по всему миру были проведены исследования с участием монооксида углерода относительно его противовоспалительных и цитопротекторных свойств. Эти свойства могут быть использованы для предотвращения развития ряда патологических состояний, в том числе, ишемического реперфузионного повреждения, отторжения трансплантата, атеросклероза, тяжелого сепсиса, тяжелой малярии или аутоиммунных заболеваний. Были проведены клинические испытания с участием людей, однако их результаты еще не были выпущены.

Лазеры

Оксид углерода также используется в качестве активной среды в мощных инфракрасных лазерах. ¹⁸⁾

Узкоспециализированное использование

Окись углерода была предложена для использования в качестве топлива на Марсе. Углеродные двигатели на окиси / кислороде были предложены для ранней поверхностной транспортации, так как монооксид углерода и кислород могут напрямую производиться из атмосферы Марса в ходе электролиза циркония, без использования каких-либо марсианских водных ресурсов для получения водорода, которые будут необходимы, чтобы создать метан или любое водородное топливо.

:Tags

Список использованной литературы:

¹⁾ Waring, Rosemary H.; Steventon, Glyn B.; Mitchell, Steve C. (2007). Molecules of death. Imperial College Press. p. 38. ISBN 1-86094-814-6. ²⁾ Kitchen, Martin (2006). A history of modern Germany, 1800–2000. Wiley-Blackwell. p. 323. ISBN 1-4051-0041-9. ³⁾ Kolata, Gina (January 26, 1993). «Carbon Monoxide Gas Is Used by Brain Cells As a Neurotransmitter». The New York Times. Retrieved May 2, 2010. ⁴⁾ Vidal, C. R. (28 June 1997). «Highly Excited Triplet States of Carbon Monoxide». Archived from the original on 2006-08-28. Retrieved August 16, 2012. ⁵⁾ Scuseria, Gustavo E.; Miller, Michael D.; Jensen, Frank; Geertsen, Jan (1991). «The dipole moment of carbon monoxide». J. Chem. Phys. 94 (10): 6660. Bibcode:1991JChPh..94.6660S. doi:10.1063/1.460293 ⁶⁾ Meerts, W; De Leeuw, F.H.; Dymanus, A. (1 June 1977). «Electric and magnetic properties of carbon monoxide by molecular-beam electric-resonance spectroscopy». Chemical Physics. 22 (2): 319–324. Bibcode:1977CP…..22..319M. doi:10.1016/0301-0104(77)87016-X ⁷⁾ Omaye ST (2002). «Metabolic modulation of carbon monoxide toxicity». Toxicology. 180 (2): 139–150. doi:10.1016/S0300-483X(02)00387-6. PMID 12324190 ⁸⁾ Tucker Blackburn, Susan (2007). Maternal, fetal, & neonatal physiology: a clinical perspective. Elsevier Health Sciences. p. 325. ISBN 1-4160-2944-3. ⁹⁾ Wu, L; Wang, R (December 2005). «Carbon Monoxide: Endogenous Production, Physiological Functions, and Pharmacological Applications». Pharmacol Rev. 57 (4): 585–630. doi:10.1124/pr.57.4.3. PMID 16382109 ¹⁰⁾ Roberts, G. P.; Youn, H.; Kerby, R. L. (2004). «CO-Sensing Mechanisms». Microbiology and Molecular Biology Reviews. 68 (3): 453–473. doi:10.1128/MMBR.68.3.453-473.2004. PMC 515253free to read. PMID 15353565 ¹¹⁾ Ozone and other photochemical oxidants. National Academies. 1977. p. 23. ISBN 0-309-02531-1. ¹²⁾ Centers for Disease Control and Prevention, National Environmental Public Health Tracking Network, Carbon Monoxide Poisoning, accessed 2009-12-04 ¹³⁾ Dent, W.R.F.; Wyatt, M.C.;Roberge, A.; Augereau,J.-C.; Casassus, S.;Corder, S.; Greaves, J.S.; de Gregorio-Monsalvo, I; Hales, A.; Jackson, A.P.; Hughes, A. Meredith; Lagrange, A.-M; Matthews, B.; Wilner, D. (March 6, 2014). «Molecular Gas Clumps from the Destruction of Icy Bodies in the β Pictoris Debris Disk». Science. 343: 1490–1492. arXiv:1404.1380free to read. Bibcode:2014Sci…343.1490D. doi:10.1126/science.1248726. Retrieved March 9, 2014. ¹⁴⁾ Mond L, Langer K, Quincke F (1890). «Action of carbon monoxide on nickel». Journal of the Chemical Society. 57: 749–753. doi:10.1039/CT8905700749 ¹⁵⁾ Evans, W. J.; Lipp, M. J.; Yoo, C.-S.; Cynn, H.; Herberg, J. L.; Maxwell, R. S.; Nicol, M. F. (2006). «Pressure-Induced Polymerization of Carbon Monoxide: Disproportionation and Synthesis of an Energetic Lactonic Polymer». Chemistry of Materials. 18 (10): 2520–2531. doi:10.1021/cm0524446 ¹⁶⁾ Wolfgang Schneider; Werner Diller (2005), «Phosgene», Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Weinheim: Wiley-VCH, doi:10.1002/14356007.a19_411 ¹⁷⁾ «CO in packaged meat». Carbon Monoxide Kills Campaign. Archived from the original on September 26, 2010. Retrieved November 2012. Check date values in: |access-date= (help) ¹⁸⁾ Ionin, A.; Kinyaevskiy, I.; Klimachev, Y.; Kotkov, A.; Kozlov, A. (2012). «Novel mode-locked carbon monoxide laser system achieves high accuracy». SPIE Newsroom. doi:10.1117/2.1201112.004016

угарный_газ.txt · Последние изменения: 2016/09/08 16:34 — nataly

Углерод, подготовка к ЕГЭ по химии

Углерод

Углерод - неметаллический элемент IV группы периодической таблицы Д.И. Менделеева, является важнейшей частью всех органических веществ в природе.

Общая характеристика элементов IVa группы

От C к Pb (сверху вниз в периодической таблице) происходит увеличение: атомного радиуса, металлических, основных, восстановительных свойств. Уменьшается электроотрицательность, энергия ионизация, сродство к электрону.

Из элементов IVа группы углерод и кремний относятся к неметаллам, германий, олово и свинец - металлы.

Электронные конфигурации у данных элементов схожи, так как они находятся в одной группе (главной подгруппе!), общая формула ns²np²:

C - 2s²2p²
Si - 3s²3p²
Ge - 4s²4p²
Sn - 5s²5p²
Pb - 6s²6p²

Природные соединения

В природе углерод встречается в виде следующих соединений:

Аллотропных модификаций - графит, алмаз, фуллерен
MgCO₃ - магнезит
CaCO₃ - кальцит (мел, мрамор)
CaCO₃*MgCO₃ - доломит

Получение

Углерод получают в ходе пиролиза углеводородов (пиролиз - нагревание без доступа кислорода). Также применяется получение углеродистых соединений: древесины и каменного угля.

C₂H₆ → (t) C + H₂ (пиролиз этана)

Химические свойства

Реакции с неметаллами

При нагревании углерод реагирует со многими неметаллами: водородом, кислородом, фтором.

C + H₂ → (t) CH₄ (метан)

2С + O₂ → (t) 2CO (угарный газ - продукт неполного окисления углерода, образуется при недостатке кислорода)

С + O₂ → (t) CO₂ (углекислый газ - продукт полного окисления углерода, образуется при достаточном количестве кислорода)

С + F₂ → (t) CF₄

Реакции с металлами

При нагревании углерод реагирует с металлами, проявляя свои окислительные свойства. Напомню, что металлы могут принимать только положительные степени окисления.

Ca + C → CaC₂ (карбид кальция, СО углерода = -1)

Al + C → Al₄C₃ (карбид алюминий, СО углерода -4)

Очевидно, что степень окисления углерода в соединении с различными металлами может отличаться.

Восстановительные свойства

Углерод - хороший восстановитель. С помощью него металлургическая промышленность справляется с задачей получения чистых металлов из их оксидов:

Fe₂O₃ + C → Fe + CO₂

ZnO + C → Zn + CO

FeO + C → Fe + CO

Углерод восстанавливает не только металлы из их оксидов, но и неметаллы подобным образом:

SiO₂ + C → (t) Si + CO

Может восстановить и собственный оксид:

CO₂ + C → CO

Реакция с водой

Известная реакция взаимодействия угля с водяным паром, называемая также газификацией угля, торфа, сланца - крайне важна в промышленности:

C + H₂O → CO↑ + H₂↑

Реакции с кислотами

В реакциях с кислотами углерод проявляет себя как восстановитель:

C + HNO _3(конц.) → (t) CO₂ + NO₂ + H₂

C + HNO₃ → CO₂ + NO + H₂O

C + H₂SO_4(конц.) → CO₂ + SO₂ + H₂O

Оксид углерода II - СO

Оксид углерода II - продукт неполного окисления углерода. Несолеобразующий оксид. Это чрезвычайно опасное вещество часто образуется при пожарах в замкнутых помещениях, при прогревании машины в гараже.

Растворяясь в крови угарный газ (имеющий в 300 раз большее сродство к гемоглобину, чем кислород) легко выигрывает конкуренцию у кислорода и занимает его место в эритроцитах. Отравление угарным газом нередко заканчивается летальным исходом.

Получение

В промышленности угарный газ получают восстановлением оксида углерода IV или газификацией угля (t = 1000 °С).

CO₂ + C → (t) CO

C + H₂O → (t) CO + H₂

В лаборатории угарный газ получают при разложении муравьиной кислоты в присутствии серной:

HCOOH → (H₂SO₄) CO + H₂O

Химические свойства

Полностью окисляется до углекислого газа в реакции с кислородом, восстанавливает оксиды металлов.

CO + O₂ → CO₂

Fe₂O₃ + CO → Fe + CO₂

FeO + CO → Fe + CO₂

Образование карбонилов - чрезвычайно токсичных веществ.

Fe + CO → (t) Fe(CO)₅

Оксид углерода IV - CO₂

Продукт полного окисления углерода. Относится к кислотным оксидам, соответствует угольной кислоте H₂CO₃. Бесцветный газ, без запаха.

Получение

В промышленности углекислый газ получают при разложении известняка, в ходе производства алкоголя, при спиртовом брожении глюкозы.

CaCO₃ → (t) CaO + CO₂↑

C₆H₁₂O₆ → C₂H₅OH + CO₂↑

В лабораторных условиях используют реакцию мела (мрамора) с соляной кислотой.

CaCO₃ + HCl → CaCl₂ + H₂O + CO₂↑

Углекислый газ образуется при горении органических веществ:

C₃H₈ + O₂ → CO₂ + H₂O

Химические свойства

Реакция с водой

В результате реакции с водой образуется нестойкая угольная кислота, которая сразу же распадается на воду и углекислый газ.

CO₂ + H₂O ⇄ H₂CO₃

Реакции с основными оксидами и основаниями

В ходе реакций с основаниями и основными оксидами углекислый газ образует соли угольной кислоты: средние - карбонаты (при избытке основания), кислые - гидрокарбонаты (при избытке кислотного оксида).

2KOH + CO₂ → K₂CO₃ + H₂O (соотношение основание - кислотный оксид 2:1)

KOH + CO₂ → KHCO₃ (соотношение основание - кислотный оксид 1:1)

Na₂O + CO₂ → Na₂CO₃

Окислительные свойства

При нагревании способен окислять металлы до их оксидов.

Zn + CO₂ → (t) ZnO + CO

Угольная кислота

Слабая двухосновная кислота, существующая только в растворах, разлагается на воду и углекислый газ.

Химические свойства

Качественная реакция

Определить наличие карбонат-иона можно с помощью кислоты: такая реакция сопровождается "закипанием" - появлением пузырьков бесцветного газа без запаха.

MgCO₃ + HCl → MgCl₂ + CO₂↑ + H₂O

Я не раз встречал описание реакций, связанных с этой кислотой, которое заслуживает нашего внимания. В задании было сказано, что при добавлении к раствору гидроксида кальция углекислого газа осадок появлялся, при дальнейшем пропускании углекислого газа - помутнение исчезало.

Это можно легко объяснить, вспомнив про способность угольной кислоты образовывать кислые соли, которые растворимы.

Ca(OH)₂ + CO₂ → CaCO₃ (осадок выпадает)

CaCO₃ + H₂O + CO₂ → Ca(HCO₃)₂ (осадок растворяется)

Средние и кислые соли

Чтобы сделать из средней соли (карбоната) - кислую соль (гидрокарбонат) нужно добавить угольную кислоту. Однако написать ее формулу H₂CO₃ - ошибка. Ее следует записать в виде воды и углекислого газа.

Li₂CO₃ + CO₂ + H₂O → LiHCO₃ (средняя соль + кислота = кислая соль)

Чтобы вернуть среднюю соль, следует добавить к кислой соли щелочь.

LiHCO₃ + LiOH → Li₂CO₃ + H₂O

Нагревание солей угольной кислоты

При нагревании карбонаты распадаются на соответствующий оксид металла и углекислый газ, гидрокарбонаты - на карбонат металла, углекислый газ и воду.

MgCO₃ → (t) MgO + CO₂

KHCO₃ → (t) K₂CO₃ + CO₂↑ + H₂O

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Углерод. Химия углерода и его соединений

1. Положение углерода в периодической системе химических элементов
2. Электронное строение углерода
3. Физические свойства и нахождение в природе
4. Качественные реакции
5. Химические свойства
5.1. Взаимодействие с простыми веществами
5.1.1. Взаимодействие с галогенами
5.1.2. Взаимодействие с серой и кремнием
5.1.3. Взаимодействие с водородом и фосфором
5.1.4. Взаимодействие с азотом
5.1.5. Взаимодействие с активными металлами
5.1.6. Горение
5.2. Взаимодействие со сложными веществами
5.2.1. Взаимодействие с водой
5.2.2. Взаимодействие с оксидами металлов
5.2.3. Взаимодействие с серной кислотой
5.2.4. Взаимодействие с азотной кислотой
5.2.5. Взаимодействие с солями

Бинарные соединения углерода — карбиды

Оксид углерода (IV)
1. Строение молекулы и физические свойства
2. Способы получения
3. Химические свойства
3.1. Взаимодействие с основными оксидами и основаниями
2.3. Взаимодействие с карбонатами и гидрокарбонатами
2.4. Взаимодействие с восстановителями

Карбонаты и гидрокарбонаты

Углерод

Положение в периодической системе химических элементов

Углерод расположен в главной подгруппе IV группы (или в 14 группе в современной форме ПСХЭ) и во втором периоде периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева.

Электронное строение углерода

Электронная конфигурация углерода в основном состоянии:

+6С 1s²2s²2p² 1s 2s 2p

Электронная конфигурация углерода в возбужденном состоянии:

+6С^* 1s²2s¹2p³ 1s 2s 2p

Атом углерода содержит на внешнем энергетическом уровне 2 неспаренных электрона и 1 неподеленную электронную пару в основном энергетическом состоянии и 4 неспаренных электрона в возбужденном энергетическом состоянии.

Степени окисления атома углерода — от -4 до +4. Характерные степени окисления -4, 0, +2, +4.

Физические свойства

Углерод в природе существует в виде нескольких аллотропных модификаций: алмаз, графит, карбин, фуллерен.

Алмаз — это модификация углерода с атомной кристаллической решеткой. Алмаз — самое твердое минеральное кристаллическое вещество, прозрачное, плохо проводит электрический ток и тепло. Атомы углерода в алмазе находятся в состоянии sp³-гибридизации.

Графит — это аллотропная модификация, в которой атомы углерода находятся в состоянии sp²-гибридизации. При этом атомы связаны в плоские слои, состоящие из шестиугольников, как пчелиные соты. Слои удерживаются между собой слабыми связями. Это наиболее устойчивая при нормальных условиях аллотропная модификация углерода.

Графит — мягкое вещество серо-стального цвета, с металлическим блеском. Хорошо проводит электрический ток. Жирный на ощупь.

Карбин — вещество, в составе которого атомы углерода находятся в sp-гибридизации. Состоит из цепочек и циклов, в которых атомы углерода соединены двойными и тройными связями. Карбин — мелкокристаллический порошок серого цвета.

[=C=C=C=C=C=C=]_n или [–C≡C–C≡C–C≡C–]_n

Фуллерен — это искусственно полученная модифицикация углерода. Молекулы фуллерена — выпуклые многогранники С₆₀, С₇₀ и др. Многогранники образованы пяти- и шестиугольниками, в вершинах которых расположены атомы углерода.

Фуллерены — черные вещества с металлическим блеском, обладающие свойствами полупроводников.

В природе углерод встречается как в виде простых веществ (алмаз, графит), так и в виде сложных соединений (органические вещества — нефть, природные газ, каменный уголь, карбонаты).

Качественные реакции

Качественная реакция на карбонат-ионы CO₃^2- — взаимодействие солей-карбонатов с сильными кислотами. Более сильные кислоты вытесняют угольную кислоту из солей. При этом выделяется бесцветный газ, не поддерживающий горение – углекислый газ.

Например, карбонат кальция растворяется в соляной кислоте:

CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + H₂O + CO₂

Видеоопыт взаимодействия карбоната кальция с соляной кислотой можно посмотреть здесь.

Качественная реакция на углекислый газ CO₂ – помутнение известковой воды при пропускании через нее углекислого газа:

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ + H₂O

При дальнейшем пропускании углекислого газа осадок растворяется, т.к. карбонат кальция под действием избытка углекислого газа переходит в растворимый гидрокарбонат кальция:

CaCO₃ + CO₂ + H₂O → Ca(HCO₃)₂

Видеоопыт взаимодействия гидроксида кальция с углекислым газом (качественная реакция на углекислый газ) можно посмотреть здесь.

Углекислый газ СО₂не поддерживает горение. Угарный газ CO горит голубым пламенем.

Соединения углерода

Основные степени окисления углерода — +4, +2, 0, -1 и -4.

Наиболее типичные соединения углерода:

Степень окисления	Типичные соединения
+4	оксид углерода (IV) CO₂ угольная кислота H₂CO₃ карбонаты MeCO₃ гидрокарбонаты MeHCO₃
+2	оксид углерода (II) СО муравьиная кислота HCOOH
-4	метан CH₄ карбиды металлов (карбид алюминия Al₄C₃) бинарные соединения с неметаллами (карбид кремния SiC)

Химические свойства

При нормальных условиях углерод существует, как правило, в виде атомных кристаллов (алмаз, графит), поэтому химическая активность углерода — невысокая.

1. Углерод проявляет свойства окислителя (с элементами, которые расположены ниже и левее в Периодической системе) и свойства восстановителя (с элементами, расположенными выше и правее). Поэтому углерод реагирует и с металлами, и с неметаллами.

1.1. Из галогенов углерод при комнатной температуре реагирует с фтором с образованием фторида углерода:

C + 2F₂ → CF₄

1.2. При сильном нагревании углерод реагирует с серой и кремнием с образованием бинарного соединения сероуглерода и карбида кремния соответственно:

C + 2S → CS₂

C + Si → SiC

1.3. Углерод не взаимодействует с фосфором.

При взаимодействии углерода с водородом образуется метан. Реакция идет в присутствии катализатора (никель) и при нагревании:

С + 2Н₂ → СН₄

1.4. С азотом углерод реагирует при действии электрического разряда, образуя дициан:

2С + N₂→ N≡C–C≡N

1.5. В реакциях с активными металлами углерод проявляет свойства окислителя. При этом образуются карбиды:

4C + 3Al → Al₄C₃

2C + Ca → CaC₂

1.6. При нагревании с избытком воздуха графит горит, образуя оксид углерода (IV):

C + O₂ → CO₂

при недостатке кислорода образуется угарный газ СО:

2C + O₂ → 2CO

Алмаз горит при высоких температурах:

Горение алмаза в жидком кислороде:

Графит также горит:

Графит также горит, например, в жидком кислороде:

Графитовые стержни под напряжением:

2. Углерод взаимодействует со сложными веществами:

2.1. Раскаленный уголь взаимодействует с водяным паром с образованием угарного газа и водорода:

C⁰ + H₂⁺O → C⁺²O + H₂⁰

2.2. Углерод восстанавливает многие металлы из основных и амфотерных оксидов. При этом образуются металл и угарный газ. Получение металлов из оксидов с помощью углерода и его соединений называют пирометаллургией.

Например, углерод взаимодействует с оксидом цинка с образованием металлического цинка и угарного газа:

2ZnO + C → 2Zn + CO

Также углерод восстанавливает железо из железной окалины:

4С + Fe₃O₄ → 3Fe + 4CO

При взаимодействии с оксидами активных металлов углерод образует карбиды.

Например, углерод взаимодействует с оксидом кальция с образованием карбида кальция и угарного газа. Таким образом, углерод диспропорционирует в данной реакции:

3С + СаО → СаС₂ + СО

9С + 2Al₂O₃ → Al₄C₃ + 6CO

2.3. Концентрированная серная кислота окисляет углерод при нагревании. При этом образуются оксид серы (IV), оксид углерода (IV) и вода:

C +2H₂SO_4(конц)→ CO₂ + 2SO₂ + 2H₂O

2.4. Концентрированная азотная кислотой окисляет углерод также при нагревании. При этом образуются оксид азота (IV), оксид углерода (IV) и вода:

C +4HNO_3(конц)→ CO₂ + 4NO₂ + 2H₂O

2.5. Углерод проявляет свойства восстановителя и при сплавлении с некоторыми солями, в которых содержатся неметаллы с высокой степенью окисления.

Например, углерод восстанавливает сульфат натрия до сульфида натрия:

4C + Na₂SO₄ → Na₂S + 4CO

Карбиды

Карбиды – это соединения элементов с углеродом. Карбиды разделяют на ковалентные и ионные в зависимости от типа химической связи между атомами.

Ковалентные карбиды

Ионные карбиды

Метаниды

Ацетилениды

Пропиниды

Это соединения углерода с неметаллами

Например:

SiC, B₄C

Это соединения с металлами, в которых с.о. углерода равна -4

Например:

Al₄C₃, Be₂C

Это соединения с металлами, в которых с.о. углерода равна -1

Например:

Na₂C₂, CaC₂

Это соединения с металлами, при гидролизе которых образуется пропин

Например: Mg₂C₃

Частицы связаны ковалентными связями и образуют атомные кристаллы. Поэтому ковалентные карбиды химически стойкие. Окисляются только сильными окислителями

Метаниды разлагаются водой или кислотами с образованием метана и гидроксида или соли:

Например:

Al₄C₃ + 12H₂O → 4Al(OH)₃ + 3CH₄

Ацетилениды разлагаются водой или кислотами с образованием ацетилена и гидроксида или соли:

Например:

СаС₂+ 2Н₂O →

Са(OH)₂+ С₂Н₂

Пропиниды разлагаются водой или кислотами с образованием пропина и гидроксида или соли

Например:

Mg₂C₃+ 4HCl → 2MgCl₂+ С₃Н₄

Все карбиды проявляют свойства восстановителей и могут быть окислены сильными окислителями.

Например, карбид кремния окисляется концентрированной азотной кислотой при нагревании до углекислого газа, оксида кремния (IV) и оксида азота (II):

SiC + 8HNO₃→ 3SiO₂ + 3CO₂ + 8NO + 4H₂O

Оксид углерода (II)

Строение молекулы и физические свойства

Способы получения

НСООН → CO + H₂O

H₂C₂O₄ → CO + CO₂ + H₂O

C + O₂ → CO₂

CO₂ + C → 2CO

СН₄ + Н₂O → СО + 3Н₂

Также возможна паровая конверсия угля:

C⁰ + H₂⁺O → C⁺²O + H₂⁰

Угарный газ в промышленности также можно получать неполным окислением метана:

2СН₄+ 3О₂ → 2СО + 4Н₂O

Химические свойства

1. Угарный газ горит в атмосфере кислорода. Пламя окрашено в синий цвет:

2СO + O₂ → 2CO₂

CO + Cl₂ → COCl₂

СО + 2Н₂ → СН₃ОН

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:

3CO + Fe₂O₃ → 2Fe + 3CO₂

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:

CO + Na₂O₂ → Na₂CO₃

Оксид углерода (IV)

Строение молекулы и физические свойства

Оксид углерода (IV) (углекислый газ) — газ без цвета и запаха. Тяжелее воздуха. Замороженный углекислый газ называют также «сухой лед». Сухой лед легко подвергается сублимации — переходит из твердого состояния в газообразное.

Смешивая сухой лед и различные вещества, можно получить интересные эффекты. Например, сухой лед в пиве:

Углекислый газ не горит, поэтому его применяют при пожаротушении.

Молекула углекислого газа линейная, атом углерода находится в состоянии sp-гибридизации, образует две двойных связи с атомами кислорода:

Обратите внимание! Молекула углекислого газа не полярна. Каждая химическая связь С=О по отдельности полярна, а вся молекула не будет полярна. Объяснить это очень легко. Обозначим направление смещения электронной плотности в полярных связях стрелочками (векторами):

Теперь давайте сложим эти векторы. Сделать это очень легко. Представьте, что атом углерода — это покупатель в магазине. А атомы кислорода — это консультанты, которые тянут его в разные стороны. В данном опыте консультанты одинаковые, и тянут покупателя в разные стороны с одинаковыми силами. Несложно увидеть, что покупатель двигаться не будет ни влево, ни вправо. Следовательно, сумма этих векторов равна нулю. Следовательно, полярность молекулы углекислого газа равна нулю.

Способы получения

В лаборатории углекислый газ можно получить разными способами:

1. Углекислый газ образуется при действии сильных кислот на карбонаты и гидрокарбонаты металлов. При этом взаимодействуют с кислотами и нерастворимые карбонаты, и растворимые.

Например, карбонат кальция растворяется в соляной кислоте:

CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + H₂O + CO₂

Видеоопыт взаимодействия карбоната кальция с соляной кислотой можно посмотреть здесь.

Еще один пример: гидрокарбонат натрия реагирует с бромоводородной кислотой:

NaHCO₃ + HBr → NaBr +H₂O +CO₂

2. Растворимые карбонаты реагируют с растворимыми солями алюминия, железа (III) и хрома (III). Карбонаты трехвалентных металлов необратимо гидролизуются в водном растворе.

Например: хлорид алюминия реагирует с карбонатом калия. При этом выпадает осадок гидроксида алюминия, выделяется углекислый газ и образуется хлорид калия:

2AlCl₃ + 3K₂CO₃ + 3H₂O → 2Al(OH)₃↓ + CO₂↑ + 6KCl

3. Углекислый газ также образуется при термическом разложении нерастворимых карбонатов и при разложении растворимых гидрокарбонатов.

Например, карбонат кальция разлагается при нагревании на оксид кальция и углекислый газ:

CaCO₃ → CaO + CO₂

Химические свойства

Углекислый газ — типичный кислотный оксид. За счет углерода со степенью окисления +4 проявляет слабые окислительные свойства.

1. Как кислотный оксид, углекислый газ взаимодействует с водой. Реакция очень сильно обратима, поэтому мы считаем, что в реакциях угольная кислота распадается почти полностью при образовании.

CO₂ + H₂O ↔ H₂CO₃

2. Как кислотный оксид, углекислый газ взаимодействует с основными оксидами и основаниями. При этом углекислый газ реагирует только с сильными основаниями (щелочами) и их оксидами. При взаимодействии углекислого газа с щелочами возможно образование как кислых, так и средних солей.

Например, гидроксид калия взаимодействует с углекислым газом. В избытке углекислого газа образуется кислая соль, гидрокарбонат калия:

KOH + CO₂ → KHCO₃

При избытке щелочи образуется средняя соль, карбонат калия:

2KOH + CO₂ → K₂CO₃ + H₂O

Помутнение известковой воды — качественная реакция на углекислый газ:

Ca(OH)₂ + CO₂ → CaCO₃ + H₂O

Видеоопыт взаимодействия гидроксида кальция (известковая вода) с углекислым газом можно посмотреть здесь.

3. Углекислый газ взаимодействует с карбонатами. При пропускании СО₂через раствор карбонатов образуются гидрокарбонаты.

Например, карбонат натрия взаимодействует с углекислым газом. В избытке углекислого газа образуется кислая соль, гидрокарбонат натрия:

Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O → 2NaHCO₃

4. Как слабый окислитель, углекислый газ взаимодействует с некоторыми восстановителями.

Например, углекислый газ взаимодействует с углеродом с образованием угарного газа:

CO₂+ C → 2CO

Магний горит в атмосфере углекислого газа:

2Мg + CO₂ → C + 2MgO

Видеоопыт взаимодействия магния с углекислым газом можно посмотреть здесь.

Поэтому углекислый газ нельзя применять для пожаротушения горящего магния.

Углекислый газ взаимодействует с пероксидом натрия. При этом пероксид натрия диспропорционирует:

2CO₂ + 2Na₂O₂ → 2Na₂CO₃ + O₂

Карбонаты и гидрокарбонаты

При нагревании карбонаты (все, кроме карбонатов щелочных металлов и аммония) разлагаются до оксида металла и оксида углерода (IV).

CaCO₃ → CaO + CO₂

Карбонат аммония при нагревании разлагается на аммиак, воду и углекислый газ:

(NH₄)₂CO₃ → 2NH₃ + 2H₂O + CO₂

Гидрокарбонаты при нагревании переходят в карбонаты:

2NaHCO₃ → Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O

Качественной реакцией на ионы СО₃^2─ и НСО₃⁻ является их взаимодействие с более сильными кислотами, последние вытесняют угольную кислоту из солей, а та разлагается с выделением СО₂.

Например, карбонат натрия взаимодействует с соляной кислотой:

Na₂CO₃ + 2HCl → 2NaCl + CO₂↑ + H₂O

Гидрокарбонат натрия также взаимодействует с соляной кислотой:

NaHCO₃ + HCl → NaCl + CO₂↑ + H₂O

Гидролиз карбонатов и гидрокарбонатов

Растворимые карбонаты и гидрокарбонаты гидролизуются по аниону. Гидролиз протекает ступенчато и обратимо, т.е. чуть-чуть:

I ступень: CO₃^2- + H₂O = HCO₃^— + OH^—

II ступень: HCO₃^— + H₂O = H₂CO₃ + OH^—

Однако карбонаты и гидрокарбонаты алюминия, хрома (III) и железа (III) гидролизуются необратимо, полностью, т.е. в водном растворе не существуют, а разлагаются водой:

Al₂(SO₄)₃ + 6NaHCO₃ → 2Al(OH)₃ + 6CO₂ + 3Na₂SO₄

2AlBr₃ + 3Na₂CO₃ + 3H₂O → 2Al(OH)₃↓ + CO₂↑ + 6NaBr

Al₂(SO₄)₃ + 3K₂CO₃ + 3H₂O → 2Al(OH)₃↓ + 3CO₂↑ + 3K₂SO₄

Более подробно про гидролиз можно прочитать в соответствующей статье.

Формула окиси углерода

Окись углерода, также известная как окись углерода или просто окись углерода, является ядовитым газом, который вызывает поражение нервной системы и удушье. Он используется в некоторых химических процессах для производства метанола и акрилатов.

Формула и структура: Химическая формула окиси углерода - CO. Молярная масса составляет 28,01 г / моль. Молекула состоит из одного атома углерода и одного атома кислорода, соединенных одной тройной связью. Как и все тройные связи, он образован одной сигма-связью и двумя пи-связями, и молекула приобретает линейную геометрию.Его химическая структура может быть записана, как показано ниже, в общих представлениях, используемых для органических молекул.

Происхождение: Окись углерода встречается в природе, поскольку в низких концентрациях вырабатывается некоторыми археями и бактериями. Окись углерода также присутствует в вулканах.

Подготовка: Окись углерода образуется в результате неполного сгорания углерода, разложения органических соединений или восстановления двуокиси углерода. Благодаря этим процессам производится весь оксид углерода, содержащийся в атмосфере.Окись углерода также может быть получена путем окисления углеводородных газов, присутствующих в природном газе.

Физические свойства: Окись углерода - это бесцветный газ без запаха. Плотность этого газа составляет 0,79 г / мл (жидкость) и 1,145 г / мл (газ). Его точка плавления составляет -205 ° C, а температура кипения -191,5 ° C. Он в значительной степени растворим в воде и других растворителях, таких как хлороформ, уксусная кислота, этанол, метанол, толуол и гидроксид аммония.

Химические свойства: Окись углерода является стабильной молекулой благодаря прочности, которую демонстрирует тройная связь.Сильный дипольный момент из-за разницы электроотрицательностей между кислородом и углеродом создает частичный заряд -1 над кислородом и +1 над атомом углерода. Этот факт, наряду с одинаковым размером между обоими атомами, также способствует стабильности и низкой реакционной способности молекулы.

Применение: Окись углерода может использоваться в химической промышленности в качестве восстановителя. Он также является реагентом в некоторых реакциях органического синтеза, таких как процесс Фришера-Тропша. Другие применения включают образование химических посредников посредством реакций, в которых используется окись углерода или конечные продукты, такие как метанол, этилен и акрилаты.Окись углерода также присутствует в некоторых топливных смесях.

Воздействие на здоровье / опасность для здоровья: Окись углерода смертельна при вдыхании. Этот газ чрезвычайно токсичен и вызывает десятки смертельных отравлений воздуха. Он замещает кислород в гемоглобине, производя карбоксигемоглобин, вызывая асфиксию. Окись углерода также легко воспламеняется, вызывая пламя. Легковоспламеняющийся.

ОКИСЬ УГЛЕРОДА | CAMEO Chemicals

Химический лист данных

Химические идентификаторы

В Поля химического идентификатора включать общие идентификационные номера, NFPA алмаз Знаки опасности Министерства транспорта США и общие описание химического вещества.Информация в CAMEO Chemicals поступает из множества источники данных.

NFPA 704

Опасность	Значение	Описание
Здоровье	3	Может вызвать серьезные или необратимые травмы.
Воспламеняемость	4	Легко горит.Быстро или полностью испаряется при атмосферном давлении и нормальной температуре окружающей среды.
Нестабильность	0	Обычно стабильно даже в условиях пожара.
Специальный

(NFPA, 2010)

Общее описание

Окись углерода - это бесцветный газ без запаха.Продолжительное нахождение в атмосфере, богатой монооксидом углерода, может быть фатальным. Легко воспламеняется. Он просто легче воздуха, и пламя может очень легко вернуться к источнику утечки. При длительном воздействии огня или сильной жары контейнеры могут взорваться и взорваться.

Опасности

Оповещения о реактивности

Реакции воздуха и воды

Легковоспламеняющиеся.

Пожарная опасность

Особые опасности, связанные с продуктами сгорания: может возникнуть удушье из-за образования диоксида углерода.

Поведение в огне: Пламя имеет очень тусклый цвет. Контейнеры могут взорваться в огне. (USCG, 1999)

Опасность для здоровья

Вдыхание вызывает головную боль, головокружение, слабость конечностей, спутанность сознания, тошноту, потерю сознания и, наконец, смерть. 0,04% конц., 2-3 часа. или 0,06% конц., 1 час - головная боль и дискомфорт; при умеренных упражнениях 0,1-0,2% вызовут пульсацию в голове примерно через 1/2 часа, тенденцию к шатанию примерно через 1,5 часа и спутанность сознания, головную боль и тошноту примерно через 2 часа.0,20-25% обычно вызывает потерю сознания примерно через 1/2 часа. Вдыхание 0,4% конц. может оказаться фатальным менее чем за 1 час. Вдыхание высоких концентраций может вызвать внезапный коллапс. Попадание жидкости на кожу может вызвать обморожение. (USCG, 1999)

Профиль реактивности

Трифторид брома и монооксид углерода вступают во взрывоопасную реакцию при высоких температурах или концентрациях [Mellor 2 Supp. 1: 166 1956]. То же самое верно для различных окислителей, таких как: диоксид хлора, кислород (жидкий), пероксодисульфурилдифторид.Продукт реакции между литием и монооксидом углерода, карбонил лития, сильно взрывается с водой, воспламеняя газообразные продукты [Mellor 2, Supp. 2:84 1961]. Металлы калия и натрия ведут себя аналогично. Оксид цезия, оксид железа (III) и оксид серебра все реагируют в присутствии влаги при температуре окружающей среды с оксидом углерода, вызывающим воспламенение [Mellor, 1941, vol. 2, 487]. Контакт очень холодного сжиженного газа с водой может привести к бурному или бурному кипению продукта и чрезвычайно быстрому испарению из-за большой разницы температур.Если вода горячая, существует вероятность взрыва «перегрева» жидкости. Давление может достигать опасного уровня, если сжиженный газ контактирует с водой в закрытом контейнере [Безопасное обращение с химическими веществами, 1980].

Принадлежит к следующей реактивной группе (группам)

Потенциально несовместимые абсорбенты

Информация отсутствует.

Ответные рекомендации

В Поля рекомендаций ответа включать дистанции изоляции и эвакуации, а также рекомендации по пожаротушение, противопожарное реагирование, защитная одежда и первая помощь.В информация в CAMEO Chemicals поступает из различных источники данных.

Изоляция и эвакуация

Выдержка из руководства ERG 119 [Газы - токсичные - легковоспламеняющиеся]:

В качестве немедленной меры предосторожности изолировать место разлива или утечки на расстоянии не менее 100 метров (330 футов) во всех направлениях.

РАЗЛИВ: см. Таблицу 1 ERG - Начальные расстояния изоляции и защитных действий в таблице данных UN / NA 1016.

ПОЖАР: Если цистерна, железнодорожный вагон или автоцистерна вовлечены в пожар, ИЗОЛИРУЙТЕ на 1600 метров (1 милю) во всех направлениях; Кроме того, рассмотрите возможность начальной эвакуации на 1600 метров (1 милю) во всех направлениях.(ERG, 2016)

Пожарная

Выдержка из руководства ERG 119 [Газы - Токсичные - Легковоспламеняющиеся]:

НЕ ТУШИТЬ ПОЖАР УТЕЧКИ ГАЗА, ЕСЛИ УТЕЧКА НЕ МОЖЕТ БЫТЬ ПРЕКРАЩЕНА.

МАЛЫЙ ПОЖАР: Сухие химикаты, CO2, водная пыль или спиртоустойчивая пена.

БОЛЬШОЙ ПОЖАР: водяная струя, туман или спиртоустойчивая пена. ДЛЯ ХЛОРОСИЛАНОВ НЕ ИСПОЛЬЗУЙТЕ ВОДУ; использовать спиртоустойчивую пену средней кратности AFFF. Уберите контейнеры из зоны пожара, если это можно сделать без риска. С поврежденными цилиндрами должны обращаться только специалисты.

ПРОТИВОПОЖАРНЫЕ ТАНКИ: тушите огонь с максимального расстояния или используйте необслуживаемые держатели шлангов или контрольные насадки. После того, как огонь погаснет, охладите емкости затопленным количеством воды. Не направляйте воду на источник утечки или предохранительные устройства; может возникнуть обледенение. Немедленно удалите воду в случае появления шума из вентиляционных устройств безопасности или обесцвечивания бака. ВСЕГДА держитесь подальше от танков, охваченных огнем. (ERG, 2016)

Без огня

Выдержка из Руководства ERG 119 [Газы - Токсичные - Легковоспламеняющиеся]:

УСТРАНИТЬ все источники воспламенения (запретить курение, факелы, искры или пламя в непосредственной близости).Все оборудование, используемое при работе с продуктом, должно быть заземлено. Полностью герметизирующую, паронепроницаемую одежду следует носить в случае разливов и утечек без возгорания. Не касайтесь пролитого материала и не ходите по нему. Остановите утечку, если вы можете сделать это без риска. Не направляйте воду на пролитую или источник утечки. Используйте водяной спрей, чтобы уменьшить количество испарений или отвести облако пара. Не допускайте попадания сточных вод на разлитый материал. ДЛЯ ХЛОРОСИЛАНОВ используйте AFFF спиртоустойчивую пену средней кратности для уменьшения испарения.По возможности поверните протекающие емкости так, чтобы выходил газ, а не жидкость. Не допускайте попадания в водные пути, канализацию, подвалы или закрытые пространства. Изолируйте зону, пока газ не рассеется. (ERG, 2016)

Защитная одежда

Кожа: Носите соответствующую личную защитную одежду, чтобы предотвратить замерзание кожи от контакта с жидкостью или от контакта с сосудами, содержащими жидкость.

Глаза: Используйте соответствующие средства защиты глаз, чтобы избежать контакта глаз с жидкостью, которая может привести к ожогам или повреждению тканей в результате обморожения.

Промыть кожу: Не дается рекомендаций относительно необходимости смывания вещества с кожи (сразу или в конце рабочей смены).

Удалить: намокшую рабочую одежду следует немедленно снять из-за ее опасности воспламенения (например, для жидкостей с температурой вспышки <100 ° F)

Изменение: не дается никаких рекомендаций, указывающих на необходимость для рабочего менять одежду после работы сдвиг.

Обеспечить: Устройства для быстрого смачивания и / или фонтаны для промывки глаз должны быть предусмотрены в непосредственной рабочей зоне для аварийного использования, где есть любая возможность воздействия очень холодных или быстро испаряющихся жидкостей.(NIOSH, 2016)

Ткани для костюмов DuPont Tychem®

Легенда ткани Tychem®

QS = Tychem 2000 SFR

QC = Tychem 2000

SL = Тихем 4000

C3 = Тихем 5000

TF = Тихем 6000

TP = Tychem 6000 FR

BR = Тихем 9000

RC = Tychem RESPONDER® CSM

TK = Тихем 10000

RF = Тихем 10000 FR

Детали тестирования

Данные о проницаемости ткани были получены для DuPont независимыми испытательные лаборатории с использованием ASTM F739, EN369, EN 374-3, EN ISO 6529 (методы A и B) или методы испытаний ASTM D6978.Нормализованное время прорыва (время, при котором скорость проникновения равна 0,1 мкг / см2 / мин) сообщается в минутах. Все жидкие химикаты прошли испытания при температуре примерно от 20 ° C до 27 ° C, если не указано иное. Другая температура может существенно повлиять на время прорыва; скорость проникновения обычно увеличивается с температура. Все химические вещества имеют были протестированы при концентрации более 95%, если не указано иное заявил.Если не указано иное, проницаемость измерялась для отдельных химикатов. Характеристики проницаемости смесей могут значительно отличаться. от проницаемости отдельных химических веществ. Боевые отравляющие вещества (люизит, зарин, зоман, сера Горчица, табун и нервно-паралитический агент VX) были протестированы при 22 ° C и 50% относительная влажность в соответствии с военным стандартом MIL-STD-282.

Нормализованное время прорыва (в минутах)
Химическая промышленность	Номер CAS	Состояние	QS	КК	SL	C3	TF	TP	BR	RC	ТК	РФ
Окись углерода (> 95%)	630-08-0	Пар							330	330	330	330

Специальные предупреждения от DuPont

Зубчатые и переплетенные швы повреждены какой-либо опасной жидкостью химические вещества, такие как сильные кислоты, и их не следует носить при эти химические вещества присутствуют.
ВНИМАНИЕ! Эта информация основана на технических данных, которые DuPont считает себя надежным. Подлежит пересмотру как приобретаются дополнительные знания и опыт. DuPont не делает гарантия результатов и не несет никаких обязательств или ответственности ...
... в связи с этой информацией. Ответственность за определить уровень токсичности и надлежащие средства индивидуальной защиты необходимое оборудование.Информация, изложенная здесь, отражает лабораторные эксплуатационные качества тканей, а не готовой одежды в контролируемых условиях. Он предназначен для информационного использования лицами, имеющими технические навыки оценка с учетом конкретных условий конечного использования по своему усмотрению и риск. Любой, кто собирается использовать эту информацию, должен сначала проверить что выбранная одежда подходит для предполагаемого использования. Во многих случаях, швы и закрытия имеют более короткое время прорыва и более высокую проницаемость ставки, чем ткань.Пожалуйста, свяжитесь с DuPont для получения конкретных данных. Если ткань рвется, истирается или прокалывается, или если швы или затворы выходят из строя, или если прикрепленные перчатки, козырьки и т. д. повреждены, конечный пользователь должен прекратить использование одежды, чтобы избежать потенциального воздействия химических веществ. Поскольку условия использования находятся вне нашего контроля, мы не даем никаких гарантий, явных или подразумеваемых, включая, без ограничения, никаких гарантий товарной пригодности или пригодности для конкретного использования и не несем ответственности в связи с любым использованием эта информация.Эта информация не предназначена для использования в качестве лицензии на работу. под или рекомендацией нарушить какой-либо патент или техническую информацию DuPont или других лиц, охватывающих любой материал или его использование.

(DuPont, 2018)

Первая помощь

Глаза: Если ткань глаза замерзла, немедленно обратитесь за медицинской помощью; Если ткань не замерзла, немедленно и тщательно промойте глаза большим количеством воды в течение не менее 15 минут, иногда приподнимая нижнее и верхнее веко.Если раздражение, боль, отек, слезотечение или светобоязнь не проходят, как можно скорее обратитесь за медицинской помощью.

Кожа: Если произошло обморожение, немедленно обратитесь за медицинской помощью; НЕ трите пораженные участки и не смывайте их водой. Во избежание дальнейшего повреждения тканей НЕ пытайтесь снимать замерзшую одежду с обмороженных участков. Если обморожения НЕ произошло, немедленно и тщательно промойте загрязненную кожу водой с мылом.

Дыхание: Если человек вдыхает большое количество этого химического вещества, немедленно выведите пострадавшего на свежий воздух.Если дыхание остановилось, выполните реанимацию «рот в рот». Держите пострадавшего в тепле и покое. Как можно скорее обратитесь за медицинской помощью. (NIOSH, 2016)

Физические свойства

Точка воспламенения: данные недоступны

Нижний предел взрываемости (НПВ): 12% (USCG, 1999)

Верхний предел взрываемости (ВПВ): 75% (USCG, 1999)

Температура самовоспламенения: 1128 ° F (USCG, 1999)

Температура плавления: -326 ° F (USCG, 1999)

Давление газа: более 35 атм (NIOSH, 2016)

Плотность пара (относительно воздуха): данные отсутствуют

Удельный вес: 0.791 при -312,7 ° F (USCG, 1999)

Точка кипения: -312,7 ° F при 760 мм рт. (USCG, 1999)

Молекулярный вес: 28 (USCG, 1999)

Растворимость воды: 2% (NIOSH, 2016)

Потенциал ионизации: 14.01 эВ (NIOSH, 2016)

IDLH: 1200 частей на миллион (NIOSH, 2016)

AEGL (рекомендуемые уровни острого воздействия)

Конечные AEGL для окиси углерода (630-08-0)
Срок действия	AEGL-1	AEGL-2	AEGL-3
10 минут	NR	420 частей на миллион	1700 частей на миллион
30 минут	NR	150 страниц в минуту	600 страниц в минуту
60 минут	NR	83 страниц в минуту	330 страниц в минуту
4 часа	NR	33 страниц в минуту	150 страниц в минуту
8 часов	NR	27 страниц в минуту	130 стр. / Мин

(NAC / NRC, 2017)

ERPG (Руководство по планированию действий в чрезвычайных ситуациях)

Химическая промышленность	ЭРПГ-1	ЭРПГ-2	ЭРПГ-3
Окись углерода (630-08-0)	200 страниц в минуту	350 частей на миллион	500 страниц в минуту

(АМСЗ, 2016)

PAC (Критерии защитного действия)

Химическая промышленность	PAC-1	PAC-2	PAC-3
Окись углерода (630-08-0)	75 страниц в минуту	83 страниц в минуту	330 страниц в минуту	НПВ = 125000 частей на миллион

(DOE, 2016)

Нормативная информация

В Поля нормативной информации включать информацию из U.S. Сводный список раздела III Агентства по охране окружающей среды Списки, химический объект Министерства внутренней безопасности США Стандарты борьбы с терроризмом, и Управления по охране труда и здоровья США Стандартный список управления производственной безопасностью особо опасных химических веществ (подробнее об этих источники данных).

Сводный список списков EPA

Нет нормативной информации.

Стандарты по борьбе с терроризмом химического предприятия DHS (CFATS)

Нет нормативной информации.

Список стандартов управления безопасностью процессов (PSM) OSHA

Нет нормативной информации.

Альтернативные химические названия

В этом разделе представлен список альтернативных названий этого химического вещества, включая торговые наименования и синонимы.

ОКСИД УГЛЕРОДА
ОКИСЬ УГЛЕРОДА
ОКИСЬ УГЛЕРОДА СЖАТЫЙ
ОКИСЬ УГЛЕРОДА
ОКИСЬ УГЛЕРОДА (CO)
ДЫМОХОД ГАЗА
МОНОКСИД

Окись углерода - Sciencemadness Wiki

Окись углерода
Имена
Структура окиси углерода, демонстрирующая тройную связь между атомами углерода и кислорода.
Название ИЮПАК Окись углерода
Другие наименования Оксид углерода Оксид углерода (II) Оксид углерода Оксид углерода Карбонил Выхлопные газы Дымовые газы Монооксид
Недвижимость
	CO
Молярная масса	28.010 г / моль
Внешний вид	Бесцветный газ
Запах	Без запаха
Плотность	789 кг / м ³ (жидкость) 1,250 кг / м ³ (0 ° C, 1 атм) 1,145 кг / м ³ (25 ° C, 1 атм)
Точка плавления	-205,02 ° С (-337,04 ° F, 68,13 К)
Температура кипения	-191,5 ° С (-312,7 ° F, 81,6 К)
	27.6 мг / л (25 ° С)
Растворимость	Растворим в ледяной уксусной кислоте, водн. аммиак, бензол, хлороформ, водн. HCl-CuCl, этанол, этилацетат, конц. HCl, метанол
Давление пара	1,55 · 10 ⁸ мм рт. Ст. При 25 ° C
Термохимия
	197,7 Дж · моль ⁻¹ · K ⁻¹
	-110,5 кДж / моль
Опасности
Паспорт безопасности	Sigma-Aldrich
Температура вспышки	−191 ° С (−311.8 ° F; 82,1 К)
Летальная доза или концентрация ( LD , LC ):
	8636 ppm (крыса, 15 мин) 5207 ppm (крыса, 30 мин) 1784 ppm (крыса, 4 часа) 2414 ppm (мышь, 4 часа) 5647 ppm (морская свинка, 4 часа)
Родственные соединения
Родственные соединения	Двуокись углерода
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
Ссылки Infobox

Окись углерода представляет собой неорганическое химическое соединение с химической формулой CO , бесцветный газ без запаха, который очень токсичен почти для всех высших форм жизни. Несмотря на присущую ему опасность, это очень полезный и интересный реагент.

Недвижимость

Химическая промышленность

Окись углерода горит при воспламенении в присутствии кислорода с образованием двуокиси углерода.При высоких температурах и давлениях он реагирует с металлами, образуя карбонилы металлов. В органическом синтезе монооксид углерода является обычным методом карбонилирования различных соединений в присутствии металлического катализатора. Он может реагировать с алкенами с образованием карбоновых кислот, его гидрогенизация дает метанол. Как и углерод, при высоких температурах он может восстанавливать оксиды металлов до их элементарной формы.

Физическое

Окись углерода - это остро токсичный газ без цвета и запаха при комнатной температуре.Обнаружить без специального оборудования очень сложно.

Наличие

Окись углерода - обычное промышленное химическое вещество, но маловероятно, что частные лица могут легко получить его, учитывая его токсичность. Обычно его нужно приготовить в лаборатории. Оно также может образоваться (крайне нежелательно и опасно для жизни человека), когда некорректно топят дровяную или угольную печь, или держат автомобиль с работающим двигателем в закрытом гараже.

Препарат

Окись углерода чаще всего образуется в результате неполного сгорания органических материалов, которое происходит без достаточного количества кислорода.Тем не менее, его чаще всего производят для лабораторных целей путем дегидратации муравьиной или щавелевой кислоты с использованием концентрированной серной кислоты. Его также можно приготовить в нечистой форме, пропустив воздух или кислород через горящий кокс или древесный уголь, а затем еще раз через горячий, но негорючий древесный уголь, включая летучие соединения и диоксид углерода в качестве примесей. Пропускание углекислого газа через раскаленный уголь также дает окись углерода. Пропускание водяного пара через раскаленный уголь или добавление к нему воды приведет к образованию легковоспламеняющейся смеси монооксида углерода и газообразного водорода, известной как «водяной газ», типа синтез-газа.

H ₂ O + C → H ₂ + CO (ΔH = +131 кДж / моль)

Окись углерода также может быть получена путем нагревания эквимолярной смеси карбоната кальция и порошка цинка:

CaCO ₃ + Zn → CaO + ZnO + CO

Поскольку оксид углерода без запаха и очень токсичен, лучше не производить оксид углерода в высоких концентрациях без надлежащего оборудования и защиты, и определенно не производить вообще любой опыт. Постоянное наличие исправного детектора окиси углерода является обязательным.

Проектов

Обработка

Безопасность

Окись углерода очень токсична и может легко потерять сознание из-за кислородного голодания. Если человека, выведшего из строя таким образом, быстро не вывести из окружающей среды, содержащей окись углерода, смерть почти неизбежна. Симптомы отравления угарным газом очень легко игнорировать. Нужно быть очень осторожным, используя или пытаясь сохранить окись углерода; определенно рекомендуется использовать его только на улице (вытяжного шкафа может быть недостаточно, но если его необходимо использовать, то датчик угарного газа - хорошая идея).Безответственные действия с этим химическим веществом представляют опасность не только для вас самих, но и для всех, кто находится поблизости, поэтому дважды подумайте, прежде чем использовать его.

В случае отравления угарным газом пациенту следует немедленно покинуть зараженное помещение (или быть перенесенным оттуда) и получить доступ к наружному воздуху. В случае тяжелого отравления пациенту следует немедленно обратиться за медицинской помощью. Если медицинская помощь отсутствует, пациенту следует дать чистый кислород для дыхания и внутривенно метиленовый синий, который является общим противоядием против агентов крови, которые атакуют гемоглобин или цитохромоксидазу; дозировка - 50-100 мл 1% раствора.Другие антидоты против окиси углерода включают кобинамид и ацизол (российский антимоноксид).

Хранилище

Хранение окиси углерода в виде сжатого газа и карбонильных соединений опасно, так как в случае утечки CO будет подниматься и хорошо рассеиваться в воздухе (поскольку его молярная масса аналогична молярной массе азота. Детектор окиси углерода должен быть используется в непосредственной близости от любого потенциального выброса любого размера.

Утилизация

Окись углерода должна выделяться в воздух только при отсутствии риска накопления.

Список литературы

Соответствующие темы Sciencemadness

Окись углерода

Химия для устойчивого развития планеты

6 марта 2018 г. - Химики разработали высокоселективный катализатор, способный восстанавливать двуокись углерода до окиси углерода. Окись углерода впоследствии может быть использована для разработки полезных ...

Большой шаг вперед в производстве «зеленого» водорода

27 мая 2019 г. - Первый термодинамически обратимый химический реактор, способный производить водород в виде потока чистого продукта, представляет собой «трансформационный» шаг вперед в химии...

НАСА отслеживает окись углерода от лесных пожаров в Калифорнии

14 сентября 2020 г. - Наблюдения с околоземной орбиты показывают высотные концентрации газа, которые более чем в 10 раз превышают типичные ...

Исследователи продвигают «зеленую» химию с новым катализатором для снижения содержания двуокиси углерода

13 августа 2020 г. - Исследователи добились ключевого прогресса в области зеленой химии, стремясь преобразовать углекислый газ, вызывающий парниковый эффект, в пригодные для повторного использования формы углерода с помощью электрохимии...

CO превращается в CO2 с помощью одного металлического атома

5 марта 2018 г. - Исследователи впервые продемонстрировали, что отдельный атом металла может действовать как катализатор при превращении окиси углерода в двуокись углерода, химической реакции, которая обычно используется в ...

Новое исследование рассматривает биологические ферменты как источник водородного топлива

25 ноября 2019 г. - Исследования позволили химикам еще на один шаг приблизиться к воссозданию самого эффективного природного оборудования для производства газообразного водорода.Эта новая разработка может помочь отрасли водородного топлива проложить путь к ...

Перемещение искусственных листьев из лаборатории в воздух

12 февраля 2019 г. - Исследователи предложили дизайнерское решение, позволяющее переносить искусственные листья из лаборатории в окружающую среду. Их улучшенный лист, который будет использовать двуокись углерода - мощный парниковый газ ...

Пути к пост-нефтехимии

Декабрь11 ноября 2019 г. - Этилен или этен является основным сырьем для химической промышленности, в том числе в качестве исходного материала для производства самых разных пластмасс. Ученые представили новый ...

Недорогой катализатор помогает превратить морскую воду в топливо в масштабе

15 июля 2020 г. - Стремление ВМФ обеспечить свои корабли энергией за счет преобразования морской воды в топливо - еще один шаг к успеху. Инженеры-химики продемонстрировали, что катализатор на основе карбида молибдена, промотированного калием...

От парниковых газов к топливу

1 августа 2019 г. - Ученые раскрыли новый подход к превращению углекислого газа в ценные химические вещества и ...

СМЕСЬ УГЛЕРОДА И ВОДОРОДА | CAMEO Chemicals

Химический лист данных

Химические идентификаторы

Номер CAS	Знак опасности DOT	USCG CHRIS Код
630-08-0 1333-74-0		никто
Карманное руководство NIOSH	Международная карта химической безопасности
никто

NFPA 704

Опасность	Значение	Описание
Здоровье	3	Может вызвать серьезные или необратимые травмы.
Воспламеняемость	4	Легко горит. Быстро или полностью испаряется при атмосферном давлении и нормальной температуре окружающей среды.
Нестабильность	0	Обычно стабильно даже в условиях пожара.
Специальный

(NFPA, 2010)

Общее описание

И окись углерода, и водород представляют собой бесцветный газ без запаха.Оба они горючие в широком диапазоне паровоздушных смесей. Пары будут легче воздуха. Смесь потенциально токсична, особенно если в смеси содержится много окиси углерода. При длительном воздействии огня или сильной жары контейнер может взорваться и взорваться.

Опасности

Оповещения о реактивности

Реакции воздуха и воды

Легковоспламеняющиеся.

Пожарная опасность

Выдержка из руководства ERG 119 [Газы - токсичные - легковоспламеняющиеся]:

Легковоспламеняющиеся; может воспламениться от тепла, искр или пламени.Может образовывать взрывоопасные смеси с воздухом. Вещества, обозначенные знаком (P), могут полимеризоваться со взрывом при нагревании или попадании в огонь. Пары сжиженного газа изначально тяжелее воздуха и распространяются по земле. Пары могут перемещаться к источнику возгорания и вспыхивать. Некоторые из этих материалов могут бурно реагировать с водой. Баллоны, подвергшиеся воздействию огня, могут вентилировать и выделять токсичный и горючий газ через устройства сброса давления. Емкости могут взорваться при нагревании. Разорванные цилиндры могут взорваться.Сток может создать опасность пожара или взрыва. (ERG, 2016)

Опасность для здоровья

Выдержка из руководства ERG 119 [Газы - токсичные - легковоспламеняющиеся]:

TOXIC; может быть смертельным при вдыхании или попадании через кожу. Контакт с газом или сжиженным газом может вызвать ожоги, тяжелые травмы и / или обморожения. При пожаре выделяются раздражающие, едкие и / или токсичные газы. Сток из системы пожаротушения может вызвать загрязнение. (ERG, 2016)

Профиль реактивности

Трифторид брома и ОКИСЬ УГЛЕРОДА вступают во взрывоопасную реакцию при высоких температурах или концентрациях [Mellor 2 Supp.1: 166 1956]. То же самое верно для различных окислителей, таких как: диоксид хлора, кислород (жидкий), пероксодисульфурилдифторид. Продукт реакции между литием и монооксидом углерода, карбонил лития, сильно взрывается с водой, воспламеняя газообразные продукты [Mellor 2 Supp. 2:84 1961]. Металлы калия и натрия ведут себя аналогично. Оксид цезия, оксид железа (III) и оксид серебра все реагируют в присутствии влаги при температуре окружающей среды с оксидом углерода, вызывающим воспламенение [Mellor, 1941, vol.2, 487].

Мелкодисперсная платина и некоторые другие металлы вызывают взрыв смеси ВОДОРОДА и кислорода при обычных температурах. Если струя водорода в воздухе ударяется о черную платину, поверхность металла становится достаточно горячей, чтобы воспламенить газы [Mellor 1: 325 (1946-1947)]. Взрывоопасные реакции происходят при воспламенении смесей трифторида азота с хорошими восстановителями, такими как аммиак, водород, сероводород или метан. Смеси водорода, оксида углерода или метана и дифторида кислорода взрываются при разряде искры [Mellor 2, Supp.1: 192 (1956)]. Взрыв произошел при нагревании 1'-пентола и 1 '' -пентола под давлением водорода. Похоже, что это ацетиленовое соединение при определенных условиях внезапно распадается с образованием элементарного углерода, водорода и монооксида углерода с высвобождением энергии, достаточной для развития давления, превышающего 1000 атмосфер, [AIChE Loss Prevention, p1, (1967)]. Контакт очень холодного сжиженного газа с водой может привести к бурному или бурному кипению продукта и чрезвычайно быстрому испарению из-за большой разницы температур.Если вода горячая, существует вероятность взрыва «перегрева» жидкости. Давление может достигать опасного уровня, если сжиженный газ контактирует с водой в закрытом контейнере, [Безопасное обращение с химическими веществами, 1980].

Принадлежит к следующей реактивной группе (группам)

Потенциально несовместимые абсорбенты

Информация отсутствует.

Ответные рекомендации

Изоляция и эвакуация

Выдержка из руководства ERG 119 [Газы - токсичные - легковоспламеняющиеся]:

РАЗЛИВ: См. Таблицу 1 ERG - Начальные расстояния изоляции и защитных действий в спецификации UN / NA 2600.

Пожарная

Выдержка из руководства ERG 119 [Газы - Токсичные - Легковоспламеняющиеся]:

НЕ ТУШИТЬ ПОЖАР УТЕЧКИ ГАЗА, ЕСЛИ УТЕЧКА НЕ МОЖЕТ БЫТЬ ПРЕКРАЩЕНА.

МАЛЫЙ ПОЖАР: Сухие химикаты, CO2, водная пыль или спиртоустойчивая пена.

Без огня

Выдержка из Руководства ERG 119 [Газы - Токсичные - Легковоспламеняющиеся]:

Защитная одежда

Выдержка из руководства ERG 119 [Газы - Токсичные - Легковоспламеняющиеся]:

Надеть автономный дыхательный аппарат с положительным давлением (SCBA). Носите химическую защитную одежду, специально рекомендованную производителем. Он может обеспечить небольшую тепловую защиту или совсем не обеспечивать ее.Структурная защитная одежда пожарных обеспечивает ограниченную защиту ТОЛЬКО в пожарных ситуациях; он не эффективен в ситуациях разлива, когда возможен прямой контакт с веществом. (ERG, 2016)

Ткани для костюмов DuPont Tychem®

Легенда ткани Tychem®

QS = Tychem 2000 SFR

QC = Tychem 2000

SL = Тихем 4000

C3 = Тихем 5000

TF = Тихем 6000

TP = Tychem 6000 FR

BR = Тихем 9000

RC = Tychem RESPONDER® CSM

TK = Тихем 10000

RF = Тихем 10000 FR

Детали тестирования

Нормализованное время прорыва (в минутах)
Химическая промышленность	Номер CAS	Состояние	QS	QC	SL	C3	TF	TP	BR	RC	ТК	РФ
Окись углерода (> 95%)	630-08-0	Пар							330	330	330	330

Специальные предупреждения от DuPont

Зубчатые и переплетенные швы повреждены какой-либо опасной жидкостью химические вещества, такие как сильные кислоты, и их не следует носить при эти химические вещества присутствуют.
ВНИМАНИЕ! Эта информация основана на технических данных, которые DuPont считает себя надежным. Подлежит пересмотру как приобретаются дополнительные знания и опыт. DuPont не делает гарантия результатов и не несет никаких обязательств или ответственности ...
... в связи с этой информацией. Ответственность за определить уровень токсичности и надлежащие средства индивидуальной защиты необходимое оборудование.Информация, изложенная здесь, отражает лабораторные эксплуатационные качества тканей, а не готовой одежды в контролируемых условиях. Он предназначен для информационного использования лицами, имеющими технические навыки оценка с учетом конкретных условий конечного использования по своему усмотрению и риск. Любой, кто собирается использовать эту информацию, должен сначала проверить что выбранная одежда подходит для предполагаемого использования. Во многих случаях, швы и закрытия имеют более короткое время прорыва и более высокую проницаемость ставки, чем ткань.Пожалуйста, свяжитесь с DuPont для получения конкретных данных. Если ткань рвется, истирается или прокалывается, или если швы или затворы выходят из строя, или если прикрепленные перчатки, козырьки и т. д. повреждены, конечный пользователь должен прекратить использование одежды, чтобы избежать потенциального воздействия химических веществ. Поскольку условия использования находятся вне нашего контроля, мы не даем никаких гарантий, явных или подразумеваемых, включая, без ограничения, никаких гарантий товарной пригодности или пригодности для конкретного использования и не несем ответственности в связи с любым использованием эта информация.Эта информация не предназначена для использования в качестве лицензии на работу. под или рекомендацией нарушить какой-либо патент или техническую информацию DuPont или других лиц, охватывающих любой материал или его использование.

(DuPont, 2018)

Первая помощь

Выдержка из руководства ERG 119 [Газы - токсичные - легковоспламеняющиеся]:

Убедитесь, что медицинский персонал осведомлен о задействованных материалах и принимает меры предосторожности, чтобы защитить себя. Переместите пострадавшего на свежий воздух. Позвоните в службу 911 или в скорую медицинскую помощь.Сделайте искусственное дыхание, если пострадавший не дышит. Не используйте метод «рот в рот», если пострадавший проглотил или вдохнул вещество; сделайте искусственное дыхание с помощью карманной маски с односторонним клапаном или другого подходящего респираторного медицинского устройства. Дайте кислород, если дыхание затруднено. Снимите и изолируйте загрязненную одежду и обувь. В случае контакта с веществом немедленно промойте кожу или глаза проточной водой в течение не менее 20 минут. В случае контакта со сжиженным газом разморозить обмерзшие детали теплой водой.В случае ожога немедленно охладите пораженные участки кожи холодной водой как можно дольше. Не снимайте одежду, если она прилипла к коже. Держите жертву в тепле и спокойствии. Держите жертву под наблюдением. Эффекты контакта или вдыхания могут быть отсроченными. (ERG, 2016)

Физические свойства

Точка воспламенения: данные недоступны

Нижний предел взрываемости (НПВ): данные недоступны

Верхний предел взрываемости (ВПВ): данные недоступны

Температура самовоспламенения: данные недоступны

Точка плавления: данные недоступны

Давление пара: данные недоступны

Плотность пара (относительно воздуха): данные отсутствуют

Удельный вес: данные недоступны

Точка кипения: данные недоступны

Молекулярный вес: данные недоступны

Растворимость в воде: данные отсутствуют

Потенциал ионизации: данные недоступны

IDLH: данные недоступны

AEGL (рекомендованные уровни острого воздействия)

Конечные AEGL для окиси углерода (630-08-0)
Срок действия	AEGL-1	AEGL-2	AEGL-3
10 минут	NR	420 частей на миллион	1700 частей на миллион
30 минут	NR	150 частей на миллион	600 частей на миллион
60 минут	NR	83 стр. / Мин	330 страниц на миллион
4 часа	NR	33 страниц в минуту	150 частей на миллион
8 часов	NR	27 страниц в минуту	130 страниц на миллион

(NAC / NRC, 2017)

ERPG (Руководство по планированию реагирования на чрезвычайные ситуации)

Химическая промышленность	ЭРПГ-1	ЭРПГ-2	ЭРПГ-3
Окись углерода (630-08-0)	200 страниц в минуту	350 частей на миллион	500 частей на миллион

(АМСЗ, 2016)

PAC (Критерии защитного действия)

Химическая промышленность	PAC-1	PAC-2	PAC-3
Окись углерода (630-08-0)	75 страниц в минуту	83 стр. / Мин	330 страниц на миллион	НПВ = 125000 частей на миллион
Водород (1333-74-0)	65000 частей на миллион	230000 частей на миллион	400000 частей на миллион	НПВ = 40000 частей на миллион

(DOE, 2016)

Нормативная информация

Сводный список списков EPA

Нормативное название	Номер CAS / 313 Код категории	EPCRA 302 EHS TPQ	EPCRA 304 EHS RQ	CERCLA RQ	EPCRA 313 TRI	RCRA Код	CAA 112 (r) RMP TQ
Водород	1333-74-0						10000 фунтов

(Список списков EPA, 2015)

Стандарты по борьбе с терроризмом для химических объектов Министерства здравоохранения США (CFATS)

		РЕЛИЗ			КРАЖА			САБОТАЖ
Представляющее интерес химическое вещество	Номер CAS	Мин. Концентрация	STQ	Безопасность Выпуск	Мин. Концентрация	STQ	Безопасность Выпуск	Мин. Концентрация	STQ	Безопасность Выпуск
Водород	1333-74-0	1.00%	10000 фунтов	легковоспламеняющиеся

(DHS, 2007)

Список стандартов управления безопасностью процессов (PSM) OSHA

Нет нормативной информации.

Альтернативные химические названия

СМЕСЬ УГЛЕРОДА И ВОДОРОДА
СМЕСЬ УГЛЕРОДА И ВОДОРОДА, СЖАТЫЕ
СМЕСЬ УГЛЕРОДА-ВОДОРОДА
СМЕСЬ ВОДОРОДА И УГЛЕРОДА
СМЕСЬ ВОДОРОДА И УГЛЕРОДА, СЖАТЫЕ

Окись углерода - молекула месяца

Окись углерода - молекула месяца - ноябрь 2005 г.

Доктор Майк Томпсон
Винчестерский колледж, Великобритания

Молекула месяца - ноябрь 2005 г.

Также доступны версии Chime Enhanced, VRML и JMol.

Окись углерода - это токсичный газ без цвета и запаха.Он был неоценим, помогая химикам извлекать металлы из руд. Однако следует сказать, что его физические свойства делают его потенциально очень опасным.

Производство окиси углерода

Углерод и кислород могут образовывать два газа. Когда сгорание углерода завершено, , т.е. . в присутствии большого количества воздуха продукт представляет собой в основном диоксид углерода (CO ₂). Источники углерода включают; уголь, кокс, древесный уголь. При неполном сгорании углерода i.e . подача воздуха ограничена, к углероду добавляется только половина кислорода, и вместо него образуется окись углерода (CO).

Окись углерода также образуется в качестве загрязнителя при сжигании углеводородного топлива (природного газа, бензина, дизельного топлива). Относительное количество произведенного CO зависит от эффективности сгорания. Старые автомобили ежегодно проверяются на выбросы CO во время теста MOT. Интересно, что только один из двух оксидов углерода не поддерживает горение, и именно по этой причине диоксид углерода используется в огнетушителях.Окись углерода поддерживает горение и горит бледно-голубым пламенем. Голубое пламя раньше видели над кострами, сделанными из кокса (по сути, очень чистой формы углерода) ночные сторожа на промышленных объектах.

2 CO (г) + O ₂ (г) 2 CO ₂ (г)

Лабораторное приготовление окиси углерода

Из углерода:

При производстве окиси углерода необходим источник углекислого газа.Это может быть баллон с CO ₂ или даже сухой лед (твердый CO ₂). Если ни один из них не доступен, диоксид углерода может быть образован реакциями нейтрализации между кислотой и карбонатом или кислотой и гидрокарбонатом.

2HCl (водн.) + CaCO ₃ (т) CaCl ₂ (водн.) + H ₂ O (л) + CO ₂ (г)

HCl (водн.) + NaHCO ₃ (т) NaCl (водн.) + H ₂ O (л) + CO ₂ (г)

Когда углекислый газ проходит над нагретым углем, он образует окись углерода.

CO ₂ (г) + C (т) 2CO (г)

Также будет непрореагировавший диоксид углерода, который необходимо удалить. Двуокись углерода удаляют путем реакции с водным раствором гидроксида натрия.

2 NaOH (водн.) + CO ₂ (г) Na ₂ CO ₃ (водн.) + H ₂ O (л)

Из метановой кислоты:

Другой удобный способ получения окиси углерода - дегидратация метановой кислоты с использованием конц.Н ₂ СО ₄.

HCOOH (водн.) CO (г) + H ₂ O (л)

Обезвоживание метановой соли, такой как метаноат натрия, также хорошо работает. В этом случае вы капаете концентрированную серную кислоту прямо на твердое вещество. Выделяющийся окись углерода может собираться под водой. Метановая кислота содержится в крапиве и муравьях.

Насколько ядовит?

Окись углерода - очень ядовитый газ.Он ядовит при уровне всего 0,1% (1000 частей на миллион). Его токсичность возникает из-за его способности связываться с переходными металлами, такими как железо, находящееся в центре молекулы гема. Окись углерода притягивается к гемоглобину более чем в 200 раз сильнее, чем кислород. Таким образом, присутствие в крови окиси углерода препятствует тому, чтобы часть гемоглобина, содержащегося в красных кровяных тельцах, переносила достаточное количество кислорода.

Этот факт, безусловно, стоит учесть, если у вас возникнет соблазн выкурить сигарету.Было обнаружено, что у курильщиков довольно высокий уровень окиси углерода в крови спустя много времени после того, как они закурили выбранную сигарету.

Симптомы отравления угарным газом - головокружение и головные боли. Эти страдания можно спутать с другими заболеваниями, например с гриппом. Отравление угарным газом можно распознать, так как жертвы часто имеют неестественно яркие красные губы.

Продолжительное воздействие окиси углерода может в конечном итоге привести к смерти.Окись углерода использовалась как яд при самоубийствах. Еще более тревожным было использование нацистами окиси углерода во время Второй мировой войны для убийства своих жертв в лагерях смерти. Совсем недавно были случаи, когда арендодатели-мошенники не обслуживали газовые приборы должным образом, что приводило к гибели арендаторов, зачастую студентов. Закон в Великобритании теперь требует ежегодной проверки котлов, газовых плит и газовых каминов зарегистрированными инженерами. Следующее уравнение показывает, что происходит при неполном сгорании природного газа, в основном метана.

2 CH ₄ (г) + 3 O ₂ (г) 2 CO (г) + 4 H ₂ O (г)

Уголь газ

До того, как под морями и океанами были обнаружены огромные количества природного газа, мы сжигали угольный газ. Угольный газ производился при нагревании угля в отсутствие воздуха. Его основные компоненты - водород, метан и окись углерода.

Окись углерода иногда встречается в угольных шахтах. Одно время канарейки вырубали в шахтах для обнаружения ядовитых газов.Канарейки будут убиты в дозах, не смертельных для шахтеров. Сегодня газы более гуманно обнаруживаются приборами.

Восстановитель

Большинство студентов впервые сталкиваются с угарным газом на уроке химии при его использовании в доменной печи. В доменной печи железо извлекается из руды, гематита (оксид железа (III) Fe ₂ O ₃).

Fe ₂ O ₃ (т) + 3 CO (г) 2 Fe (л) + 3 CO ₂ (г)

Окись углерода является сильным восстановителем и восстанавливает оксиды металлов для металлов, менее активных, чем углерод.Следующая таблица полезна для различных определений редукции. Поскольку окисление противоположно восстановлению, вам нужно усвоить только половину фактов!

Восстановление	Окисление
Потеря кислорода	Прирост кислорода
Прирост водорода	Потеря водорода
Прирост электронов
Уменьшение количества электронов
Уменьшение .№	Увеличение O.N.

Реакции окиси углерода

Несколько газов (H ₂, CH ₄ и CO) исторически использовались в качестве восстановителей. Одно из определений восстановителя, которое мне особенно нравится, - это думать о нем как о захвате кислорода. Важно помнить, что окисляется сам восстановитель. Быстрое и простое лабораторное восстановление может быть достигнуто путем нагревания смеси черного оксида меди (II) с углеродным порошком в пробирке.После нескольких минут нагревания сбоку пробирки можно увидеть красноватую медь. По сути, углерод действует как восстановитель, а также как монооксид углерода, который неизбежно образуется при его нагревании на воздухе. В этом простом эксперименте происходят следующие реакции.

CuO (тв) + CO (г) Cu (тв) + CO ₂ (г)

CuO (тв) + C (тв) Cu (тв) + CO (г)

C (т) + O ₂ (г) 2 CO (г)

C (т) + O ₂ (г) CO ₂ (г)

CO ₂ (г) + C (т) 2 CO (г)

Сродство к переходным металлам

Окись углерода не проявляет кислотных или основных свойств.Его слабая кислотность по Льюису проявляется в образовании H ₃ BCO с бораном (BH ₃). Окись углерода имеет замечательное сродство к переходным металлам (находится между 2 и 3 группами Периодической таблицы). Первые образцы карбонилов металлов появились еще в 1888 году, когда были получены и охарактеризованы тетракарбонил никель (0) Ni (CO) ₄ и пентакарбонил железа (0) Fe (CO) ₅. Первый комплекс является частью Мондовского процесса по очистке никеля.Ni (CO) ₄ перегоняется с получением чистого никеля.

Ni (тв) + 4 CO (г) Ni (CO) ₄ Ni (тв) + 4 CO (г)

Окись углерода настолько реактивна с никелем, что в течение нескольких минут протравит поверхность. Ni (CO) ₄ очень токсичен с затхлым запахом. Этот тетраэдрический комплекс не только горюч, но и легко разлагается на составляющие. Окись углерода действует как лиганд по отношению к переходному металлу через неподеленную пару на атоме углерода.Двухатомный оксид углерода имеет тройную связь между своими атомами. Одна из связей, образующих тройную связь, является дательной ковалентной связью.

Попробуйте это дома

В наши дни обнаружение окиси углерода - простая задача. В большинстве хозяйственных магазинов продаются специальные пятна, пропитанные соединениями палладия, которые темнеют под воздействием окиси углерода.

Вернуться на страницу «Молекула месяца». [DOI: 10.6084 / m9.figshare.5436793]

Смотрите также

Отзывы

Здравствуйте, заказали дом № 17 в компании «Русские традиции”, потому что посоветовали друзья построившиеся весной, мой муж контролировал весь процесс от разгрузки материала, до вбивания гвоздей и так далее. По факту, он принимал участие в строительстве (так как позволяло время, он находился в отпуске), очень сдружился с ребятами которые строили нам дом. Огромное спасибо.
Румянцева Наталья

Здравствуйте строители компании “Русские традиции”, мы с семьей хотим выразить огромную благодарность за строительство и отделку замечательной бани построенной по проекту 5, нравится — обалденно!!! Вы лучшие!!! Самый замечательный отзыв, советуем всем друзьям, родственникам и соседям!!! Спасибо!!! .
Ларионова Ольга

Спасибо ребятам большое, строителям и строительной компании, вели долгие переговоры в связи с тем что вносили свои изменения в дом из бруса 6х6, все было сделано без претензий с нашей стороны и делали все по нашим требованиям и желаниям, а главное все было сделано в сроки. Очень все понравилось, советую уже своим знакомым обращаться в эту строительную компанию “Русские традиции”.
Семенов Роман

Здравствуйте! Вашу компанию нам посоветовали друзья, которые строились раньше, честно говоря изначально мы планировали строить дом из бревна, но почитав статьи на сайте изменили свое мнение в пользу профилированного бруса. Строили дом по проекту 18 с небольшими изменениями, очень понравилось, дом получился большим и светлым. Будем советовать всем знакомым! Ребята, вы лучшие.
Черменин Константин

Давно хотели построить баню, но или не хватало денег или времени, наткнулись на ваш сайт, увидели скидку. Позвонили, собрали необходимую сумму и наша баня из бруса 6х6 готова. Очень нравится наша баня. Так-же заказали бытовку, из которой нам построили летнюю кухню. Еще раз спасибо.
Александрова Татьяна

Химическая формула угарного газа

Оксид углерода (II) | CHEMEGE.RU

Оксид углерода (II)

Строение молекулы и физические свойства

Способы получения

Химические свойства

Оксиды углерода — урок. Химия, 8–9 класс.

Угарный газ – физические и химические свойства, превращения в организме

Что это такое

Нахождение в природе

Как СО ведет себя в организме

Угарный газ [LifeBio.wiki]

История

Источники

Молекулярные свойства

Связующий и дипольный момент

Полярность связи и состояние окисления

Биологические и физиологические свойства

Токсичность

Нормальная физиология человека

Микробиология

Распространенность

Содержание в атмосфере

Загрязнение городов

Роль в формировании приземного озона

Загрязнение воздуха внутри помещений

Наличие в крови

Астрофизика

Производство

Промышленное производство

Подготовка в лаборатории

Координационная химия

Органическая химия и химия основных групп элементов

Использование

Химическая промышленность

Окраска мяса

Медицина

Лазеры

Узкоспециализированное использование

:Tags

Список использованной литературы:

Углерод, подготовка к ЕГЭ по химии

Углерод

Общая характеристика элементов IVa группы

Природные соединения

Получение

Химические свойства

Оксид углерода II - СO

Оксид углерода IV - CO2

Угольная кислота

Углерод. Химия углерода и его соединений

Углерод

Положение в периодической системе химических элементов

Электронное строение углерода

Физические свойства

Качественные реакции

Соединения углерода

Химические свойства

Карбиды

Оксид углерода (II)

Строение молекулы и физические свойства

Способы получения

Химические свойства

Оксид углерода (IV)

Строение молекулы и физические свойства

Способы получения

Химические свойства

Карбонаты и гидрокарбонаты

Гидролиз карбонатов и гидрокарбонатов

Формула окиси углерода

ОКИСЬ УГЛЕРОДА | CAMEO Chemicals

Химические идентификаторы

Опасности

Ответные рекомендации

Физические свойства

AEGL (рекомендуемые уровни острого воздействия)

ERPG (Руководство по планированию действий в чрезвычайных ситуациях)

PAC (Критерии защитного действия)

Нормативная информация

Сводный список списков EPA

Оксид углерода IV - CO₂

Доктор Майк Томпсон
Винчестерский колледж, Великобритания