Монооксид углерода
Монооксид углерода | |
Общие | |
---|---|
Систематическое наименование |
Монооксид углерода
|
Химическая формула | CO |
Физические свойства | |
Состояние | бесцветный газ |
Молярная масса | 28,01 г/моль |
Плотность | 0,001250°C; 0,814-195°C г/см³ |
Термические свойства | |
Т. плав. | −205 °C |
Т. кип. | −191,5 °C |
Энтальпия образования | −110,52 кДж/моль |
Химические свойства | |
Растворимость в воде | 0,0026 г/100 мл |
Классификация | |
Рег. номер CAS | 630-08-0 |
Рег. номер PubChem | 281 |
Рег. номер EINECS | 211-128-3 |
SMILES | [C-]#[O+] |
Регистрационный номер EC | 006-001-00-2 |
RTECS | FG3500000 |
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного. |
Монооксид углерода (оксид углерода(II), окись углерода, угарный газ, CO) — бесцветный, очень ядовитый газ без запаха. Образуется в результате неполного сгорания топлива в автомобильных двигателях и отапливаемых приборах, работающих на угле или на других видах природного топлива. В воде почти не растворяется и не вступает с ней в химическое взаимодействие. Относится к несолеобразующим оксидам.
Получение[править]
Монооксид углерода образуется при сгорании угля или соединений, содержащих углерод, при недостатке кислорода (воздуха), а также при взаимодействии диоксида углерода с раскаленными углями:
- CO2 + С = 2CO
Эта реакция обратная, и при температуре ниже 400 °C равновесие почти полностью смещается влево, а при 1000 °C — вправо. В лабораторных условиях монооксид углерода получают при нагревании муравьиной кислоты с концентрированной серной кислотой:
- HCOOH = CO↑ + H2O
Его получают также при нагревании металлического цинка с карбонатом кальция:
- Zn + CaCO3 = ZnO + CaO + CO↑
Химические свойства[править]
На воздухе он загорается при 700° C и горит характерным голубым пламенем с образованием диоксида углерода:
- 2CO + O2 = 2CO2 + 565 кДж
При этом выделяется значительное количество тепла (135 ккал или 565т кДж). Поэтому CO в смеси с другими газами применяют в технике как газообразное топливо (доменные газы, генераторный газ, водяной газ и т. д.).
При высокой температуре монооксид углерода проявляет восстановительные свойства, благодаря чему широко используется в металлургии для получения некоторых металлов из их оксидов. К примеру:
- PbO + CO = Pb + CO2↑
- Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2↑
Хотя некоторые благородные металлы может восстанавливать из водных растворов их солей и при комнатной температуре:
- PdCl2 + CO + H2O = Pd + HCl + CO2↑
При присоединении хлора к монооксиду углерода образуется фосген. Реакция происходит в присутствии активированного угля в качестве катализатора даже при комнатной температуре:
- CO + Cl2 = COCl2↑
Газ может напрямую присоединиться к некоторым металлам с образованием карбонилов металлов (например, Fe(CO)5, Ni(CO)4, Mo(CO)6, Cr(CO)6 и т. д.). Такие реакции обычно проходят при повышенной температуре и давлении:
- Fe + 5CO = Fe(CO)5
Поскольку обычные противогазы монооксид углерода практически не задерживают, в 1917 году были разработаны насадки со смесью оксида меди с двуокисью марганца (так называемые гопкалиты) способны окислить монооксид до двуокиси углерода при обычных температурах (в начале работы при окислении оксида они нагреваются за счет теплоты, выделяющейся в результате реакции).
Ядовитость[править]
Из-за своей ядовитости монооксид углерода очень опасен для организма человека. Эта опасность усугубляется тем, что он не имеет запаха и отравление может наступить незаметно. Даже незначительные его количества, попадающие в воздух и вдыхаемые человеком, вызывают головокружение и тошноту, а вдыхание воздуха, в котором содержится 0,3% CO по объему, может быстро привести к смерти.
Отравляющее действие CO обуславливается тем, что он образует с гемоглобином крови сравнительно устойчивое соединение - карбогемоглобин, в результате чего кровь теряет способность передавать кислород тканям организма. Отравление этим газом наступает в результате критической нехватки кислорода в организме. Концентрация СО в воздухе 1 мг/м³ опасна для жизни человека.
При отравлении монооксидом углерода рекомендуется вдыхание свежего воздуха в течение нескольких часов, а также искусственное согревание тела. При этом карбогемоглобин постепенно разрушается и гемоглобин восстанавливает свою способность сочетаться с кислородом.
Литература[править]
- Б. В. Некрасов. Основы общей химии. — М.: «Химия», 1967, — т.2
- Я. А. Угай. Высшая и неорганическая химия. — М.: «Высш. шк.», 1997, — 527 с.
↑ [+] | |
---|---|
Обычные оксиды | |
Экзотические оксиды |
C2O2 • C2O3 • C3O2 • C4O2 • C4O6 • C5O2 • C2O • CO3 • CO4 • C12O9 • C12O12 |
Полимеры |
Оксид графита • C3O2 • CO • CO2 |
Производные оксидов углерода |
Карбонилы металлов • Угольная кислота • Гидрокарбонаты • Карбонаты • Дикарбонаты • Трикарбонаты |