Урок №40. Угарный газ, свойства, физиологическое действие на организм

Оксид углерода(II) – СО

(угарный газ, окись углерода, монооксид углерода)

Физические свойства

бесцветный ядовитый газ без вкуса и запаха, горит голубоватым пламенем, легче воздуха, плохо растворим в воде. Концентрация угарного газа в воздухе 12,5—74 % взрывоопасна.

Строение молекулы

Формальная степень окисления углерода +2 не отражает строение молекулы СО, в которой помимо двойной связи, обра­зованной обобществлением электронов углерода и кислорода имеется дополнительная, образованная по донорно-акцепторному механизму за счет неподелённой пары электронов кислорода (изображена стрелкой):

В связи с этим молекула СО очень прочна и способна вступать в реакции окисления-восстановления только при высоких темпера­турах. При обычных условиях СО не взаимодействует с водой, щелочами или кислотами.

Получение

Основным антропогенным источником угарного газа CO в настоящее время служат выхлопные газы двигателей внутреннего сгорания. Угарный газ образуется при сгорании топлива в двигателях внутреннего сгорания при недостаточных температурах или плохой настройке системы подачи воздуха (подается недостаточное количество кислорода для окисления угарного газа CO в углекислый газ CO2). В естественных условиях, на поверхности Земли, угарный газ CO образуется при неполном анаэробном разложении органических соединений и при сгорании биомассы, в основном в ходе лесных и степных пожаров.

1). В промышленности (в газогенераторах):

Видео - опыт "Получение угарного газа"

C + O2 = CO2 + 402 кДж

CO2 + C = 2CO – 175 кДж

В газогенераторах иногда через раскалённый уголь продувают водяной пар:

С + Н2О = СО + Н2 – Q,

смесь СО + Н2 – называется синтез – газом.

2). В лаборатории - термическим разложением муравьиной или щавелевой кислоты в присутствии H2SO4(конц.):

HCOOH =t˚C, H2SO4 = H2O + CO­

H2C2O4 =t˚C, H2SO4 = CO­ + CO2­ + H2O

Химические свойства

При обычных условиях CO инертен; при нагревании – восстановитель;

CO - несолеобразующий оксид.

1). С кислородом

2C+2O + O2 =t˚C = 2C+4O2

2). С оксидами металлов

CO + MexOy = CO2 + Me

C+2O + CuO =t˚C = Сu + C+4O2

3). С хлором (на свету)

CO + Cl2 =свет = COCl2 (фосген – ядовитый газ)

4). Реагирует с расплавами щелочей

CO + NaOH =P = HCOONa

Влияние угарного газа на живые организмы

Угарный газ опасен, потому что он лишает возможности кровь нести кислород к жизненно важным органам, таким как сердце и мозг. Угарный газ объединяется с гемоглобином, который переносит кислород к клеткам организма, в следствии чего тот становится непригодным для транспортировки кислорода. В зависимости от вдыхаемого количества, угарный газ ухудшает координацию, обостряет сердечно-сосудистые заболевания и вызывает усталость, головную боль, слабость, Влияние угарного газа на здоровье человека зависит от его концентрации и времени воздействия на организм. Концентрация угарного газа в воздухе более 0,1% приводит к смерти в течение одного часа, а концентрация более 1,2% в течении трех минут.

Применение оксида углерода

Главным образом угарный газ применяют, как горючий газ в смеси с азотом, так называемый генераторный или воздушный газ, или же в смеси с водородом водяной газ. В металлургии для восстановления металлов из их руд. Для получения металлов высокой чистоты при разложении карбонилов.

ЗАКРЕПЛЕНИЕ

№1. Закончите уравнения реакций, составьте электронный баланс для каждой из реакций, укажите процессы окисления и восстановления; окислитель и восстановитель:

CO2 + C =

C + H2O =

СO + O2 =

CO + Al2O3 =

№2. Вычислите количество энергии, которое необходимо для получения 448 л угарного газа согласно термохимическому уравнению

CO2 + C = 2CO – 175 кДж