Физически свойства.

Въглеродният окис е газ без цвят и мирис, който е слабо разтворим във вода.

t pl. 205 ° C,

t бала. 191 ° C

критична температура = 140 ° С

критично налягане = 35 атм.

разтворимостта на CO във вода е около 1:40 обемни.

Химични свойства.

CO е инертен при нормални условия; при нагряване - редуктор; несолеобразуващ оксид.

1) с кислород

2C +2 O +O 2 = 2C +4 O 2

2) с метални оксиди

C + 2 O + CuO = Cu + C + 4 O 2

3) с хлор (на светлина)

CO + Cl 2 --hn-> COCl 2 (фосген)

4) реагира с алкални стопилки (под налягане)

CO + NaOH = HCOONa (натриев формиат (натриев формиат))

5) образува карбонили с преходни метали

Ni + 4CO = t ° = Ni (CO) 4

Fe + 5CO = t ° = Fe (CO) 5

Въглеродният окис не реагира химически с вода. CO също не реагира с основи и киселини. Той е изключително отровен.

От химическа страна въглеродният окис се характеризира главно със своята склонност към реакции на добавяне и със своите редуциращи свойства. И двете тенденции обаче обикновено се проявяват само при повишени температури. При тези условия CO се комбинира с кислород, хлор, сяра, някои метали и пр. В същото време въглеродният окис, когато се нагрява, редуцира много оксиди до метали, което е много важно за металургията. Заедно с нагряването, повишаването на реактивността на CO често се причинява от неговото разтваряне. Така че, в разтвор, той е в състояние да редуцира солите на Au, Pt и някои други елементи до свободни метали дори при обикновени температури.

При повишени температури и високо налягане CO взаимодейства с вода и каустични основи: в първия случай се образува HCOOH, а във втория - натриев формиат. Последната реакция протича при 120 ° C, налягане от 5 atm и намира техническа употреба.

Възстановяване на паладиев хлорид, лесно преминаващ в разтвор, съгласно общата схема:

PdCl2 + H2O + CO = CO 2 + 2 HCl + Pd

е най -често използваната реакция за отваряне на въглероден окис в смес от газове. Вече много малки количества CO лесно се откриват чрез лекото оцветяване на разтвора поради отделянето на фино натрошен метален паладий. Количественото определяне на CO се основава на реакцията:

5 CO + I 2 O 5 = 5 CO 2 + I 2.

Окислението на CO в разтвора често протича със забележима скорост само в присъствието на катализатор. При избора на последното основната роля играе естеството на окислителя. И така, KMnO 4 окислява CO най -бързо в присъствието на фино натрошено сребро, K 2 Cr 2 O 7 - в присъствието на живачни соли, KClO 3 - в присъствието на OsO 4. Като цяло, по своите редуциращи свойства, CO е подобен на молекулния водород и неговата активност при нормални условия е по -висока от тази на последния. Интересно е, че има бактерии, които са способни да получат необходимата за живота енергия поради окисляването на CO.

Сравнителната активност на CO и H 2 като редуциращи агенти може да бъде оценена чрез изучаване на обратимата реакция:

H 2 O + CO = CO 2 + H 2 + 42 kJ,

равновесното състояние на което при високи температури се установява доста бързо (особено в присъствието на Fe 2 O 3). При 830 ° C равни количества CO и H 2 са в равновесната смес, тоест афинитетът на двата газа към кислорода е еднакъв. Под 830 ° C CO е по -силен редуктор, над H 2.

Свързването на един от продуктите на горната реакция в съответствие със закона за действие на масата измества неговото равновесие. Следователно, чрез преминаване на смес от въглероден окис и водни пари върху калциев оксид, водородът може да бъде получен по схемата:

H 2 O + CO + CaO = CaCO 3 + H 2 + 217 kJ.

Тази реакция протича вече при 500 ° C.

Във въздуха CO свети при около 700 ° C и изгаря със син пламък до CO 2:

2 CO + O 2 = 2 CO 2 + 564 kJ.

Значителното генериране на топлина, придружаващо тази реакция, прави въглеродния окис ценен. газообразно гориво... Най -широко обаче се използва като изходен продукт за синтеза на различни органични вещества.

Изгарянето на дебели слоеве въглища в пещите се извършва на три етапа:

1) C + O 2 = CO 2; 2) CO 2 + C = 2 CO; 3) 2 CO + O 2 = 2 CO 2.

Ако тръбата се затвори преждевременно, в пещта се създава недостиг на кислород, което може да причини разпространение на CO през отопляемото помещение и да доведе до отравяне (отпадъци). Трябва да се отбележи, че миризмата " въглероден окис"не се причинява от CO, а от примеси на някои органични вещества.

Пламъкът на CO може да има температура до 2100 ° C. Реакцията на горене на CO е интересна с това, че при нагряване до 700-1000 ° C, тя протича със забележима скорост само в присъствието на следи от водни пари или други газове, съдържащи водород (NH 3, H 2 S и др.). Това се дължи на верижния характер на разглежданата реакция, която протича чрез междинното образуване на ОН радикали съгласно следните схеми:

H + O 2 = HO + O, след това O + CO = CO 2, HO + CO = CO 2 + H и т.н.

При много високи температури реакцията на горене на CO става значително обратима. Съдържанието на CO 2 в равновесната смес (под налягане 1 atm) над 4000 ° C може да бъде само незначително. Самата молекула на CO е толкова термично стабилна, че не се разлага дори при 6000 ° C. Молекули СО са открити в междузвездната среда. Когато CO действа върху метал K при 80 ° C, се образува безцветно кристално силно експлозивно съединение от състава K 6 C 6 O 6. С елиминирането на калия, това вещество лесно се трансформира във въглероден оксид C 6 O 6 ("трихинон"), който може да се разглежда като продукт от полимеризацията на CO. Структурата му съответства на шестчленен цикъл, образуван от въглеродни атоми, всеки от които е свързан с двойна връзка с кислородни атоми.

Взаимодействие на CO със сяра чрез реакция:

CO + S = COS + 29 kJ

преминава бързо само при високи температури. Полученият въглероден тиоксид (О = С = S) е газ без цвят и мирис (т.т. -139, т.т. -50 ° С). Въглеродният окис (II) е в състояние директно да се комбинира с някои метали. В резултат на това се образуват метални карбонили, които трябва да се разглеждат като сложни съединения.

Въглеродният оксид (II) също образува сложни съединения с някои соли. Някои от тях (OsCl2 · 3CO, PtCl2 · CO и др.) Са стабилни само в разтвор. Образуването на последното вещество е свързано с абсорбцията на въглероден оксид (II) чрез разтвор на CuCl в силна HCl. Подобни съединения очевидно се образуват в амонячен разтвор на CuCl, който често се използва за абсорбция на CO при анализ на газове.

Получаване.

Въглеродният окис се образува, когато въглеродът се изгаря при липса на кислород. Най -често се получава в резултат на взаимодействието на въглеродния диоксид с горещите въглища:

CO 2 + C + 171 kJ = 2 CO.

Тази реакция е обратима и нейното равновесие под 400 ° C е почти изцяло изместено наляво, а над 1000 ° C - надясно (фиг. 7). Въпреки това, той настъпва със забележима скорост само при високи температури. Следователно, CO е доста стабилен при нормални условия.

Ориз. 7. Равновесен CO 2 + C = 2 CO.

Образуването на CO от елементи следва уравнението:

2 C + O 2 = 2 CO + 222 kJ.

Малки количества CO се получават удобно чрез разлагане на мравчена киселина: HCOOH = Н 2 О + CO

Тази реакция протича лесно при взаимодействие на HCOOH с гореща силна сярна киселина. На практика това производство се осъществява или чрез действието на конц. сярна киселина до течен HCOOH (при нагряване) или чрез преминаване на парите на последния върху фосфорен хемипентаоксид. Взаимодействие на HCOOH с хлоросулфонова киселина съгласно схемата:

HCOOH + СISO 3 H = H 2 SO 4 + HCI + CO

върви вече при нормални температури.

Отопление от конц. сярна киселина, оксалова киселина или железен калий. В първия случай реакцията протича по схемата: Н 2 С 2 О 4 = СО + СО 2 + Н 2 О.

Заедно с CO се отделя и въглероден диоксид, който може да се забави чрез преминаване на газовата смес през разтвор на бариев хидроксид. Във втория случай единственият газообразен продукт е въглеродният оксид:

K 4 + 6 H 2 SO 4 + 6 H 2 O = 2 K 2 SO 4 + FeSO 4 + 3 (NH 4) 2 SO 4 + 6 CO.

Големи количества CO могат да бъдат получени при непълно изгаряне на въглища в специални пещи - газови генератори. Обикновеният ("въздушен") газ-генератор съдържа средно (об.%): CO-25, N2-70, CO 2 -4 и малки примеси на други газове. При изгаряне той дава 3300-4200 kJ на m 3. Замяната на обикновен въздух с кислород води до значително увеличаване на съдържанието на CO (и увеличаване на калоричността на газа).

Още повече CO съдържа воден газ, състоящ се (в идеалния случай) от смес от равни обеми CO и H 2 и даващ 11700 kJ / m 3 по време на горенето. Този газ се получава чрез издухване на водни пари през слой горещи въглища и около 1000 ° C има взаимодействие според уравнението:

H 2 O + C + 130 kJ = CO + H 2.

Реакцията на образуване на воден газ протича с абсорбцията на топлина, въглищата постепенно се охлаждат и за да се поддържа в горещо състояние, е необходимо да се редува преминаването на водни пари с преминаването на въздух (или кислород) в газовия генератор. В тази връзка водният газ съдържа приблизително CO -44, H 2 -45, CO 2 -5 и N 2 -6%. Той се използва широко за синтез на различни органични съединения.

Често се получава смесен газ. Процесът на неговото производство се свежда до едновременното издухване на въздух и водни пари през слоя горещи въглища, т.е. комбинация от двата метода, описани по -горе - Следователно съставът на смесения газ е междинен между генератора и водата. Средно съдържа: CO -30, H 2 -15, CO 2 -5 и N 2 -50%. Кубичен метър го дава при изгаряне на около 5400 kJ.

Много газообразни вещества, които съществуват в природата и са получени в производството, са силни отровни съединения. Известно е, че хлорът е бил използван като биологично оръжие, парите на брома имат силно корозивно действие върху кожата, сероводородът причинява отравяне и т.н.

Едно от тези вещества е въглероден окис или въглероден окис, чиято формула има свои собствени характеристики в структурата. За него и ще бъде обсъдено по -нататък.

Химична формула на въглероден оксид

Емпиричната форма на формулата на разглежданото съединение е следната: CO. Тази форма обаче дава характеристика само на качествения и количествения състав, но не засяга структурните особености и реда, в който атомите са свързани в молекула. И се различава от това във всички други подобни газове.

Именно тази характеристика влияе върху физичните и химичните свойства на съединението. За каква структура става въпрос?

Структура на молекулата

Първо, емпиричната формула показва, че валентността на въглерода в съединението е II. Точно като кислород. Следователно, всеки от тях може да образува две въглероден оксид формула CO ярко потвърждава това.

И така се случва. Двойна ковалентна полярна връзка се образува между въглеродните и кислородните атоми чрез механизма на споделяне на несдвоени електрони. По този начин въглеродният окис приема формата C = O.

Характеристиките на молекулата обаче не свършват дотук. Според донорно-акцепторния механизъм в молекулата се образува трета, дативна или полуполярна връзка. Как може да се обясни това? Тъй като след образуването в обменния ред кислородът остава с две двойки електрони, а въглеродният атом има празна орбитала, последният действа като акцептор на една от двойките на първия. С други думи, двойка кислородни електрони се поставя върху свободна въглеродна орбитала и се образува връзка.

Така че, въглеродът е акцептор, кислородът е донор. Следователно формулата за въглероден окис в химията приема следната форма: С≡О. Това структуриране придава допълнителна химическа стабилност и инертност на молекулата в показаните свойства при нормални условия.

И така, връзките в молекулата на въглеродния окис:

• два ковалентни поляра, образувани от обменния механизъм поради споделянето на несдвоени електрони;
• един датив, образуван от взаимодействие донор-акцептор между двойка електрони и свободна орбитала;
• общо има три връзки в молекулата.

Физически свойства

Има редица характеристики, които, както всяко друго съединение, има въглероден окис. Формулата на веществото ясно показва, че кристалната решетка е молекулярна, състоянието е газообразно при нормални условия. Следователно следват следните физически параметри.

1. С≡О - въглероден окис (формула), плътност - 1.164 кг / м 3.
2. Точка на кипене и точка на топене съответно: 191/205 0 С.
3. Разтваря се във: вода (леко), етер, бензол, алкохол, хлороформ.
4. Няма вкус и мирис.
5. Безцветен.

От биологична гледна точка той е изключително опасен за всички живи същества, с изключение на някои видове бактерии.

Химични свойства

По отношение на химическата активност едно от най -инертните вещества при нормални условия е въглеродният оксид. Формулата, която отразява всички връзки в молекулата, потвърждава това. Поради такава силна структура това съединение при стандартни цени околната средапрактически не влиза в никакви взаимодействия.

Трябва обаче поне леко да загреете системата, тъй като дативната връзка в молекулата се разпада, подобно на ковалентните връзки. Тогава въглеродният окис започва да проявява активни редуциращи свойства и доста силни. Така че той може да взаимодейства с:

• кислород;
• хлор;
• основи (топят се);
• с оксиди и метални соли;
• със сяра;
• леко с вода;
• с амоняк;
• с водород.

Следователно, както вече беше споменато по -горе, свойствата, които въглеродният окис проявява, формулата го обяснява по много начини.

Да бъдеш сред природата

Основният източник на CO в земната атмосфера са горските пожари. В крайна сметка основният начин за образуване на този газ по естествен начин е непълно изгаряне от различни видовегорива, предимно от органичен характер.

Антропогенните източници на замърсяване на въздуха с въглероден оксид също са важни и пораждат масова частсъщия процент като естествения. Те включват:

• дим от фабрики и заводи, металургични комплекси и други промишлени предприятия;
• отработени газове от двигатели с вътрешно горене.

При естествени условия въглеродният окис лесно се окислява от атмосферния кислород и водните пари до въглероден диоксид. Първата помощ при отравяне с това съединение се основава на това.

Получаване

Струва си да споменем една функция. Въглеродният оксид (формула), съответно въглеродният диоксид (молекулна структура) изглеждат така: C≡O и O = C = O. Разликата е един кислороден атом. Следователно индустриалният метод за производство на монооксид се основава на реакцията между диоксид и въглища: CO 2 + C = 2CO. Това е най -простият и най -често срещаният начин за синтез на това съединение.

В лабораторията се използват различни органични съединения, метални соли и сложни вещества, тъй като не се очаква добивът на продукта да бъде твърде висок.

Висококачествен реагент за наличието на въглероден окис във въздуха или разтвора е паладиев хлорид. При взаимодействието им се образува чист метал, който причинява потъмняване на разтвора или повърхността на хартията.

Биологичен ефект върху организма

Както бе споменато по -горе, въглеродният окис е много токсичен, безцветен, опасен и смъртоносен вредител за човешкото тяло. И не само човешки, но като цяло всеки жив. Растенията, които са изложени на изгорелите газове на автомобила, умират много бързо.

Какъв точно е биологичният ефект на въглеродния окис върху вътрешната среда на животинските същества? Всичко е свързано с образуването на силни комплексни съединения на кръвния протеин хемоглобин и въпросния газ. Тоест вместо кислород се улавят отровни молекули. Клетъчното дишане моментално се блокира, обмяната на газ става невъзможна в нормалния си ход.

Резултатът е постепенно блокиране на всички молекули на хемоглобина и в резултат на това смърт. Само 80% поражение е достатъчно, за да може резултатът от отравянето да стане фатален. За това концентрацията на въглероден окис във въздуха трябва да бъде 0,1%.

Първите признаци, по които можете да определите началото на отравяне с това съединение, са:

• главоболие;
• виене на свят;
• загуба на съзнание.

Първата помощ е да излезете на чист въздух, където въглеродният окис, под въздействието на кислород, ще се превърне във въглероден диоксид, тоест ще бъде обезвреден. Смъртните случаи от действието на въпросното вещество са много чести, особено в къщи с В крайна сметка, при изгаряне на дърва, въглища и други видове гориво, този газ задължително се образува като страничен продукт. Спазването на правилата за безопасност е изключително важно за опазването на човешкия живот и здраве.

Има и много случаи на отравяне в гаражи, където се сглобяват много работещи двигатели на автомобили, но притокът не е достатъчен свеж въздух... Смъртта при превишаване на допустимата концентрация настъпва в рамките на един час. Физически е невъзможно да се усети наличието на газ, тъй като той няма нито мирис, нито цвят.

Промишлена употреба

Освен това се използва въглероден окис:

• за преработка на месни и рибни продукти, което им позволява да им придадат свеж вид;
• за синтез на някои органични съединения;
• като компонент на генераторния газ.

Следователно това вещество е не само вредно и опасно, но и много полезно за хората и техните икономически дейности.

Въглеродни оксиди

През последните години в педагогическата наука се дава предпочитание на ученето, ориентирано към ученика. Формирането на индивидуални черти на личността става в процеса на дейност: учене, игра, работа. Ето защо важен факторученето е организацията на учебния процес, естеството на отношенията на учителя с учениците и учениците помежду им. Въз основа на тези идеи се опитвам да изградя образователния процес по специален начин. В същото време всеки ученик избира свой собствен темп на изучаване на материала, има възможност да работи на ниво, достъпно за него, в ситуация на успех. В урока е възможно да се овладеят и усъвършенстват не само предметни, но и такива общообразователни умения и умения като поставяне на образователна цел, избор на средства и начини за постигането й, упражняване на контрол върху постиженията на човека и коригиране на грешки. Учениците се научават да работят с литература, да правят бележки, диаграми, рисунки, да работят в група, по двойки, индивидуално, да провеждат конструктивен обмен на мнения, да разсъждават логично и да правят изводи.

Не е лесно да правите такива уроци, но ако имате късмет, можете да почувствате удовлетворение. Ето един сценарий за един от моите уроци. На него присъстваха колеги, администрация и психолог.

Тип на урока.Изучаване на нов материал.

Цели.Въз основа на мотивацията и актуализирането на основните знания и умения на учениците, помислете за структурата, физическите и химичните свойства, производството и използването на въглероден окис и въглероден диоксид.

Статията е подготвена с подкрепата на сайта www.Artifex.Ru. Ако решите да разширите знанията си в областта на съвременното изкуство, тогава най -доброто решение би било да посетите сайта www.Artifex.Ru. Творческият алманах ARTIFEX ще ви позволи да се запознаете с произведенията на съвременното изкуство, без да излизате от дома си. По -подробна информация може да бъде намерена на уебсайта www.Artifex.Ru. Никога не е късно да започнете да разширявате хоризонтите си и чувството си за красота.

Оборудване и реактиви.Карти "Програмиран разпит", плакат-схема, устройства за получаване на газове, стъкла, епруветки, пожарогасител, кибрит; варова вода, натриев оксид, тебешир, солна киселина, индикаторни разтвори, H 2 SO 4 (конц.), HCOOH, Fe 2 O 3.

Диаграма на плаката
"Структурата на въглеродния оксид (въглероден оксид (II)) CO молекула"

ПО ВРЕМЕ НА УРОКОВЕТЕ

Масите за учениците в кабинета са подредени в кръг. Учителят и учениците имат възможност свободно да се придвижват до лабораторни маси (1, 2, 3). За урока децата седят на учебните маси (4, 5, 6, 7, ...) едно с друго по желание (безплатни групи от 4 души).

Учител. Мъдра китайска поговорка(красиво написано на дъската) чете:

„Чувам - забравям
Виждам - ​​помня
Разбирам - разбирам. "

Съгласни ли сте със заключенията на китайските мъдреци?

Какви руски поговорки отразяват китайската мъдрост?

Децата дават примери.

Учител. Всъщност само чрез създаване, чрез създаване, можете да получите ценен продукт: нови вещества, устройства, машини, както и нематериални ценности- заключения, обобщения, изводи. Днес ви предлагам да участвате в изследването на свойствата на две вещества. Известно е, че при преминаване на технически преглед на автомобил, водачът предоставя удостоверение за състоянието на отработените газове на автомобила. Каква концентрация на газ е посочена в сертификата?

(Отговор CO.)

Студент. Този газ е отровен. Попаднал в кръвния поток, той предизвиква отравяне на организма („изгаряне“, откъдето идва и името на оксида - въглероден окис). Той се намира в животозастрашаващи количества в изгорелите газове на автомобилите(чете съобщение от вестника, че шофьорът, който е заспал, докато двигателят е работил в гаража, е полудял до смърт). Противоотровата при отравяне с въглероден окис е вдишването на чист въздух и чист кислород. Друг въглероден окис е въглеродният диоксид.

Учител. На вашите маси има програмирана карта за проучване. Запознайте се със съдържанието му и на празен лист хартия маркирайте номерата на тези задачи, отговорите на които знаете въз основа на житейския си опит. Срещу номера на декларацията за присвояване напишете формулата на въглеродния окис, за която се отнася изявлението.

Учениците-консултанти (2 души) събират бланки с отговори и въз основа на резултатите от отговорите формират нови групи за по-нататъшна работа.

Програмирано анкетиране „Въглеродни оксиди“

1. Молекулата на този оксид се състои от един въглероден атом и един кислороден атом.

2. Връзката между атомите в молекулата е ковалентна полярна.

3. Газ, практически неразтворим във вода.

4. Молекулата на този оксид има един въглероден атом и два кислородни атома.

5. Няма мирис и цвят.

6. Водоразтворим газ.

7. Не се втечнява дори при -190 ° С ( Tбала = -191,5 ° C).

8. Киселинен оксид.

9. Лесно се компресира, при 20 ° C под налягане 58,5 atm става течен, втвърдява се в "сух лед".

10. Не отровен.

11. Несолеобразуващи.

12. Запалими.

13. Взаимодейства с вода.

14. Взаимодейства с основни оксиди.

15. Реагира с метални оксиди, намалявайки свободните метали от тях.

16. Получава се чрез взаимодействие на киселини със соли на въглеродна киселина.

17. И.

18. Взаимодейства с основи.

19. Източникът на въглерод, използван от растенията в оранжерии и оранжерии, води до по -високи добиви.

20. Използва се при газиране на вода и напитки.

Учител. Прегледайте отново съдържанието на картата. Групирайте информацията в 4 блока:

структура,

физични свойства,

Химични свойства,

получаване.

Учителят предоставя възможност да говори с всяка група ученици, обобщава изказванията. След това ученици от различни групи избират своя работен план - реда на изучаване на оксидите. За тази цел те номерират блокове информация и обосновават своя избор. Редът на изучаване може да бъде както е написано по -горе, или с всяка друга комбинация от четирите маркирани блока.

Учителят насочва вниманието на учениците към ключовите моменти от темата. Тъй като въглеродните оксиди са газообразни, с тях трябва да се работи внимателно (правила за безопасност). Учителят одобрява плана за всяка група и назначава съветници (предварително обучени ученици).

Демонстрационни експерименти

1. Изливане на въглероден диоксид от стъкло на стъкло.

2. Гасене на свещи в чаша при натрупване на CO 2.

3. Поставете няколко малки парчета "сух лед" в чаша вода. Водата ще бълбука и от нея ще се излее плътен бял дим.

СО2 газ се втечнява вече при стайна температура под налягане от 6 МРа. В течно състояние се съхранява и транспортира в стоманени бутилки. Ако отворите клапана на такъв цилиндър, течният CO 2 ще започне да се изпарява, поради което настъпва силно охлаждане и част от газа се превръща в снегоподобна маса - „сух лед“, която се пресова и използва за съхранение сладолед.

4. Демонстрация на пожарогасител с химическа пяна (CFS) и обяснение на принципа на неговата работа с помощта на модел - епруветка със запушалка и тръба за изпускане на газ.

Информация за структурана таблица номер 1 (инструкции 1 и 2, структурата на молекулите на CO и CO 2).

Информация относно физически свойства- на маса номер 2 (работа с учебника - Габриелян О.С.Химия-9. М.: Дроп, 2002, стр. 134-135).

Данни относно получаването и химични свойства - на таблици 3 и 4 (инструкционни карти 3 и 4, инструкции за практическа работа, стр. 149–150 от учебника).

Практическа работа Получаване на въглероден окис (IV) и изучаване на неговите свойства Добавете няколко парчета тебешир или мрамор в епруветка и добавете малко разредена солна киселина. Затворете бързо тръбата със запушалка с вентилационна тръба. Потопете края на епруветката в друга епруветка, съдържаща 2-3 ml варова вода. Гледайте как газовите мехурчета преминават през варовиковата вода за няколко минути. След това извадете края на димната тръба от разтвора и го изплакнете в дестилирана вода. Поставете епруветката в друга епруветка с 2-3 ml дестилирана вода и пропуснете газа през нея. След няколко минути извадете епруветката от разтвора, добавете няколко капки син лакмус към получения разтвор. Изсипете 2-3 ml разреден разтвор на натриев хидроксид в епруветка и добавете няколко капки фенолфталеин към нея. След това пропуснете газа през разтвора. Отговори на въпросите. Въпроси 1. Какво се случва, ако тебешир или мрамор бъдат нападнати със солна киселина? 2. Защо, когато въглеродният диоксид преминава през варова вода, разтворът първо се замъглява, а след това вар се разтваря? 3. Какво се случва, когато прекарате въглероден окис (IV) през дестилирана вода? Напишете уравненията на съответните реакции в молекулни, йонни и йонни форми. Разпознаване на карбонатите Четирите епруветки, които ви дават, съдържат кристални вещества: натриев сулфат, цинков хлорид, калиев карбонат, натриев силикат. Определете какво вещество има във всяка епруветка. Напишете уравненията на реакцията в молекулни, йонни и съкратени йонни форми.

Домашна работа

Учителят предлага да вземете картата „Програмируемо проучване“ вкъщи и в подготовката за следващия урок да помислите за начините за получаване на информация. (Как разбрахте, че изследваният газ се втечнява, взаимодейства с киселина, е отровен и т.н.?)

Самостоятелна работа на учениците

Групи деца изпълняват практическа работа с различна скорост. Следователно игрите се предлагат на тези, които завършват работата си по -бързо.

Пето допълнително

Четирите вещества могат да намерят нещо общо, а петото вещество е необичайно, излишно.

1. Въглерод, диамант, графит, карбид, карбин. (Карбид.)

2. Антрацит, торф, кокс, масло, стъкло. (Стъклена чаша.)

3. Варовик, креда, мрамор, малахит, калцит. (Малахит.)

4. Кристална сода, мрамор, поташ, каустик, малахит. (Каустик.)

5. Фосген, фосфин, циановодородна киселина, калиев цианид, въглероден дисулфид. (Фосфин.)

6. Морска вода, минерална вода, дестилирана вода, подземни води, твърда вода. (Дестилирана вода.)

7. Варово мляко, пух, гасена вар, варовик, варова вода. (Варовик.)

8. Li 2 CO 3; (NH 4) 2 CO 3; CaCO 3; K 2 CO 3, Na 2 CO 3. (CaCO 3.)

Синоними

Пиши химични формуливещества или техните имена.

1. Халоген - ... (Хлор или бром.)

2. Магнезит - ... (MgCO 3.)

3. Урея - ... ( Урея H 2 NC (O) NH 2.)

4. Калий - ... (K 2 CO 3.)

5. Сух лед -… (CO 2.)

6. Водороден оксид - ... ( Вода.)

7. Амоняк - ... ( 10% воден разтвор на амоняк.)

8. Соли на азотна киселина - ... ( Нитрати- KNO 3, Ca (NO 3) 2, NaNO 3.)

9. Природен газ – … (Метан CH 4.)

Антоними

Напишете химически термини, които са противоположни по значение на предложените.

1. Окислител - ... ( Редуциращ агент.)

2. Донор на електрони - ... ( Електронен акцептор.)

3. Киселинни свойства - ... ( Основни свойства.)

4. Дисоциация - ... ( Асоциация.)

5. Адсорбция - ... ( Десорбция.)

6. Анод - ... ( Катод.)

7. Анион - ... ( Катион.)

8. Метал - ... ( Неметални.)

9. Първоначални вещества - ... ( Реакционни продукти.)

Търсене на модели

Установете знак, който обединява посочените вещества и явления.

1. Диамант, карбин, графит - ... ( Алотропни модификации на въглерода.)

2. Стъкло, цимент, тухла - ... ( Строителни материали.)

3. Дишане, разпад, вулканично изригване - ... ( Процеси, придружени с отделяне на въглероден диоксид.)

4. CO, CO 2, CH 4, SiH 4 - ... ( Съединения на елементи от IV група.)

5. NaHCO 3, CaCO 3, CO 2, H 2 CO 3 - ... ( Кислородни съединения на въглерода.)

Всеки, който е имал работа с работата на отоплителните системи - печки, котли, бойлери, бойлери, предназначени за битово гориво под каквато и да е форма - знае колко е опасен въглеродният окис за хората. Доста е трудно да се неутрализира в газово състояние, няма ефективни домашни методи за справяне с въглеродния окис, затова повечето от защитните мерки са насочени към предотвратяване и своевременно откриване на отпадъци във въздуха.

Свойства на токсично вещество

Няма нищо необичайно в природата и свойствата на въглеродния оксид. Всъщност това е продукт на частичното окисляване на въглища или горива, съдържащи въглища. Формулата на въглеродния окис е проста и ясна - CO, в химическо отношение - въглероден окис. Един въглероден атом е свързан с кислороден атом. Природата на изгарянето на изкопаеми горива е така подредена, че въглеродният окис е неразделна част от всеки пламък.

Въглищата, свързани с тях горива, торф, дърва за огрев, когато се нагряват в пещта, се газифицират във въглероден окис и едва след това се изгарят от потока въздух. Ако отпадъците са изтекли от горивната камера в помещението, те ще останат в стабилно състояние, докато потокът въглероден окис не бъде отстранен от помещението чрез вентилация или се натрупа, запълвайки цялото пространство, от пода до тавана. Във втория случай ситуацията може да бъде спасена само от електронен сензор за въглероден окис, който реагира на най -малкото увеличаване на концентрацията на токсични отпадъци в атмосферата на помещението.

Какво трябва да знаете за въглеродния окис:

• При стандартни условия плътността на въглеродния окис е 1,25 kg / m 3, което е много близко до специфичното тегло на въздуха 1,25 kg / m 3. Горещият и дори топъл монооксид лесно се издига до тавана, утаява се при охлаждане и се смесва с въздуха;
• Въглеродният оксид е безвкусен, безцветен и без мирис, дори при условия на висока концентрация;
• За да започне образуването на въглероден окис, достатъчно е металът в контакт с въглерода да се нагрее до температура 400-500 ° C;
• Газът може да гори във въздуха с отделянето на голямо количество топлина, приблизително 111 kJ / mol.

Опасно е не само да се вдишва въглероден оксид, но газово-въздушната смес може да експлодира, когато обемната концентрация достигне от 12,5% до 74%. В този смисъл газова смесподобен на битов метан, но много по -опасен от мрежовия газ.

Метанът е по -лек от въздуха и по -малко токсичен при вдишване, освен това, поради добавянето на специална добавка към газовия поток - меркаптан, присъствието му в помещението е лесно да се открие чрез миризма. С малко количество газ в кухнята можете да влезете в стаята и да я проветрите без последствия за здравето.

Въглеродният оксид е по -сложен. Тясната връзка между CO и въздуха предотвратява ефективното отстраняване на облака от токсичен газ. Когато се охлади, газовият облак постепенно ще се утаи в подовата площ. Ако сензорът за въглероден окис се задейства или има изтичане на продукти от горенето от печка или котел на твърдо гориво, трябва незабавно да вземете мерки за вентилация, в противен случай децата и домашните любимци ще пострадат първи.

Подобно свойство на облака от въглероден окис преди е било широко използвано за борба с гризачи и хлебарки, но ефективността на газова атака е много по -ниска от съвременните средства, а рискът от спечелване на отравяне е несравнимо по -висок.

За ваша информация! CO облак газ, при липса на вентилация, е в състояние да запази свойствата си непроменени за дълго време.

Ако има съмнение за натрупване на въглероден окис в мазета, помощни помещения, котелни помещения, мазета, първата стъпка е да се осигури максимална вентилация с обмен на газ от 3-4 единици на час.

Условия за появата на отпадъци в помещението

Въглеродният окис може да бъде получен от десетки опции химична реакция, но това изисква специфични реактиви и условия за тяхното взаимодействие. Рискът от отравяне с газ по този начин е практически нулев. Основните причини за появата на въглероден окис в котелно или в кухненско помещение остават два фактора:

• Лоша тяга и частично преливане на продукти от горенето от източника на горене в кухнята;
• Неправилна работа на котелно, газово и пещно оборудване;
• Пожари и локални огнища на запалване на пластмаси, окабеляване, полимерни покрития и материали;
• Отпадъчни газове от канализационни линии.

Източникът на въглероден окис може да бъде вторично изгаряне на пепел, разхлабени отлагания на сажди в комини, сажди и катран, които са изяли в тухлената зидария на камини и пожарогасители.

Най -често светещите въглища, които изгарят в пещта със затворен вентил, стават източник на газообразен CO. Особено много газ се отделя по време на термичното разлагане на дърва за огрев при липса на въздух, около половината от газовия облак е въглероден окис. Следователно, всички експерименти с пушене на месо и риба в мъглата, получени от тлеещи стърготини, трябва да се извършват само на открито.

По време на готвене могат да се генерират и следи от въглероден окис. Например всеки, който се е сблъсквал с инсталирането на газови отоплителни котли със затворена камина в кухнята, знае как детекторите на въглероден окис реагират на пържени картофи или на всяка храна, приготвена във врящо масло.

Коварната природа на въглеродния оксид

Основната опасност от въглеродния окис е, че е невъзможно да се усети и усети присъствието му в атмосферата на помещението, докато газът не влезе в дихателната система с въздуха и се разтвори в кръвта.

Последиците от вдишването на CO зависят от концентрацията на газ във въздуха и продължителността на престоя ви в стаята:

• Главоболие, неразположение и развитие на сънливо състояние започва, когато обемното съдържание на газ във въздуха е 0,009-0,011%. Физически здрав човек е в състояние да издържи до три часа престой в замърсена с газ атмосфера;
• Гадене, силна мускулна болка, спазми, припадък, загуба на ориентация могат да се развият при концентрация от 0,065-0,07%. Времето, прекарано в стаята до настъпването на неизбежните последици, е само 1,5-2 часа;
• При концентрация на въглероден окис над 0,5%дори няколко секунди пребиваване в замърсено с газ пространство е фатално.

Дори ако човек сам излезе безопасно от помещение с висока концентрация на въглероден окис, все пак ще се изисква медицинска помощ и употребата на противоотрова, тъй като последиците от отравяне на кръвоносната система и нарушено кръвообращение в мозъка все още ще останат се появяват само малко по -късно.

Молекулите на въглеродния оксид лесно се абсорбират от вода и солени разтвори. Затова обикновените кърпи, салфетки, навлажнени с всяка налична вода, често се използват като първите налични средства за защита. Това ви позволява да спрете проникването на въглероден окис в тялото за няколко минути, докато стане възможно да напуснете стаята.

Често това свойство на въглероден окис се злоупотребява от някои собственици на отоплително оборудване, в което са вградени CO сензори. Когато се задейства чувствителен сензор, вместо да проветрява стаята, устройството често е просто покрито с мокра кърпа. В резултат на това след десетина такива манипулации сензорът за въглероден окис се проваля и рискът от отравяне се увеличава с порядък.

Технически системи за въглероден окис

Всъщност днес има само един начин за успешно справяне с въглеродния окис, да се използват специални електронни устройства и сензори, които регистрират излишък от концентрация на CO в помещението. Можете, разбира се, да направите нещо по -просто, например да оборудвате мощна вентилация, както правят любителите на релаксацията с истинска тухлена камина. Но при такова решение съществува известен риск от печелене на отравяне с въглероден окис при промяна на посоката на сцепление в тръбата, а освен това животът под силна тяга също не е много добър за здравето.

Сензорно устройство за въглероден окис

Проблемът с контролирането на съдържанието на въглероден окис в атмосферата на жилищни и помощни помещения е толкова спешен днес, колкото наличието на пожарна или аларма за взлом.

В специализирани салони за отоплително и газово оборудване можете да закупите няколко опции за устройства за контрол на газ:

• Устройства за химическа сигнализация;
• Инфрачервени скенери;
• Твърдотелни сензори.

Чувствителният сензор на устройството обикновено е оборудван с електронна платка, която осигурява захранване, калибриране и преобразуване на сигнала в разбираема форма на индикация. Това могат да бъдат просто зелени и червени светодиоди на панела, звукова сирена, цифрова информация за изпращане на сигнал към компютърна мрежа или контролен импулс за автоматичен вентил, който прекъсва подаването на битов газ към котела.

Ясно е, че използването на сензори с контролиран спирателен вентил е необходима мярка, но често производителите на отоплително оборудване умишлено вграждат „надеждни“, за да избегнат всякакви манипулации със сигурността на газовото оборудване.

Химически и твърдотелни устройства за контрол

Най -евтината и достъпна версия на сензора с химически индикатор е направена под формата на мрежеста крушка, лесно пропускаща въздуха. Вътре в колбата има два електрода, разделени от пореста преграда, импрегнирана с алкален разтвор. Появата на въглероден окис води до карбонизация на електролита, проводимостта на сензора рязко пада, което веднага се чете от електрониката като алармен сигнал. След монтажа устройството е в неактивно състояние и не работи, докато във въздуха не се появят следи от въглероден окис, които надвишават допустимата концентрация.

Твърдотелните сензори използват двуслойни опаковки от калаени диоксиди и рутений вместо алкално-импрегнирана бучка азбест. Появата на газ във въздуха причинява повреда между контактите на сензорното устройство и автоматично задейства аларма.

Скенери и електронни стражи

Инфрачервени сензори, които работят на принципа на сканиране на околния въздух. Вграденият инфрачервен сензор усеща луминесценцията на лазерния светодиод и задействащо устройство се задейства от промяната в интензитета на поглъщане на топлинна радиация от газа.

CO абсорбира топлинната част на спектъра много добре, поради което такива устройства работят в режим на наблюдение или скенер. Резултатът от сканирането може да бъде показан под формата на двуцветен сигнал или индикация за стойността на съдържанието на въглероден окис във въздуха в цифров или линеен мащаб.

Кой сензор е по -добър

За правилния избор на сензор за въглероден окис е необходимо да се вземат предвид режимът на работа и естеството на помещението, в което сензорът ще бъде инсталиран. Например, химическите сензори, които се считат за остарели, работят добре в котелни и помощни помещения. Евтин детектор за въглероден окис може да бъде инсталиран в страната или в сервиза. В кухнята мрежата бързо се покрива с прах и мастни натрупвания, което драстично намалява чувствителността на химическия конус.

Твърдите сензори за въглероден окис работят еднакво добре при всякакви условия, но изискват мощно външно захранване, за да функционират. Цената на устройството е по -висока от цената на химическите сензорни системи.

Инфрачервените сензори са най -често срещаните. Те се използват активно за завършване на системите за сигурност на жилищни котли за индивидуално отопление. В същото време чувствителността на системата за управление практически не се променя с течение на времето поради прах или температура на въздуха. Освен това такива системи като правило имат вградени механизми за тестване и калибриране, което им позволява периодично да проверяват работата си.

Монтаж на устройства за мониторинг на въглероден окис

Сензорите за въглероден окис трябва да се инсталират и обслужват само от специализиран техник. Инструментите периодично се проверяват, калибрират, обслужват и подменят.

Сензорът трябва да бъде инсталиран на разстояние от източника на газ от 1 до 4 m, корпусът или дистанционните сензори са монтирани на височина 150 cm над нивото на пода и трябва да бъдат калибрирани според горния и долния праг на чувствителност.

Животът на вътрешните сензори за въглероден окис е 5 години.

Заключение

Борбата срещу образуването на въглероден окис изисква внимателно и отговорно отношение към инсталираното оборудване. Всички експерименти със сензори, особено от тип полупроводник, рязко намаляват чувствителността на устройството, което в крайна сметка води до увеличаване на съдържанието на въглероден окис в атмосферата на кухнята и целия апартамент и бавно отравяне на всички негови обитатели. Проблемът с контролирането на въглеродния оксид е толкова сериозен, че може би използването на сензори в бъдеще може да го направи задължителен за всички категории индивидуално отопление.

Дата на публикуване 28.01.2012 г. 12:18 ч

Въглероден окис- въглероден окис, за който чуваме твърде често, когато става въпрос за отравяне с продукти на горенето, аварии в промишлеността или дори в ежедневието. Поради специалните токсични свойства на това съединение, обикновен домашен газов бойлер може да причини смърт на цялото семейство. Има стотици примери за това. Но защо това се случва? Какво всъщност е въглероден окис? Как е опасно за хората?

Какво е въглероден оксид, формула, основни свойства

Въглероден окис, формулакоето е много просто и обозначава обединението на кислородни и въглеродни атоми - CO, - едно от най -отровните газообразни съединения. Но за разлика от много други опасни вещества, които се използват само за решаване на тесни промишлени проблеми, химическото замърсяване с въглероден окис може да възникне по време на напълно обикновени химични процеси, които са възможни дори в ежедневието.

Въпреки това, преди да преминете към начина на синтез на това вещество, помислете какво е въглероден оксидкато цяло и какви са основните му физични свойства:

• безцветен газ, без мирис и вкус;
• изключително ниски точки на топене и кипене: съответно -205 и -191,5 градуса по Целзий;
• плътност 0,00125 g / cc;
• много запалим с висока температурагорене (до 2100 градуса по Целзий).

Образуване на въглероден окис

В ежедневието или индустрията образуване на въглероден окисобикновено се среща в един от няколкото достатъчно прости начини, което лесно обяснява риска от случайно синтезиране на това вещество с риск за персонала на предприятието или жителите на къщата, при които е нарушена неизправност на отоплителното оборудване или са взети мерки за безопасност. Помислете за основните пътища за образуване на въглероден окис:

• изгаряне на въглерод (въглища, кокс) или неговите съединения (бензин и друго течно гориво) в условия на недостиг на кислород. Както можете да се досетите, липсата на чист въздух, опасна от гледна точка на риска от синтез на въглероден окис, лесно възниква при двигатели с вътрешно горене, битови бойлери с нарушена вентилация, промишлени и конвенционални печки;
• взаимодействие на обикновен въглероден диоксид с горещи въглища. Подобни процеси протичат в пещта постоянно и напълно обратими, но при условие на споменатата вече липса на кислород, при затворен амортисьор се образува въглероден окис в много по -големи количества, което представлява смъртна опасност за хората.

Защо въглеродният оксид е опасен?

В достатъчна концентрация въглероден окис, свойствакоето се обяснява с високата му химическа активност, е изключително опасно за човешки животи здраве. Същността на такова отравяне се крие преди всичко във факта, че молекулите на това съединение моментално свързват хемоглобина в кръвта и го лишават от способността да пренася кислород. Така въглеродният окис намалява нивото на клетъчното дишане с най -сериозните последици за организма.

Отговаряйки на въпроса " Защо въглеродният оксид е опасен?"заслужава да се спомене, че за разлика от много други токсични вещества, човек не усеща никаква специфична миризма, не изпитва неприятни усещания и не е в състояние да разпознае присъствието му във въздуха по друг начин, без да има специално оборудване. Като в резултат на това жертвата просто не предприема никакви мерки за бягство и когато ефектите от въглеродния окис (сънливост и загуба на съзнание) станат очевидни, може да е твърде късно.

Въглеродният окис води до смърт в рамките на един час, когато концентрацията във въздуха е над 0,1%. В същото време отработените газове на напълно обикновен лек автомобил съдържат от 1,5 до 3% от това вещество. И това при условие, че моторът е в добро състояние. Това лесно обяснява факта, че отравяне с въглероден окисчесто се случва точно в гаражи или вътре в кола, запечатана със сняг.

Други най -опасни случаи, в които хората са били отровени с въглероден окис у дома или на работното място, са ...

• припокриване или разрушаване на вентилацията на отоплителната колона;
• неграмотно използване на печки на дърва или въглища;
• при пожари в затворени помещения;
• близо до натоварени магистрали;
• в промишлени предприятия, където въглеродният окис се използва активно.