Anglies monoksido susidarymas. Fizikinės anglies monoksido savybės: tankis, šiluminė talpa, šilumos laidumas CO

Anglies junginiai. Anglies monoksidas (II)- anglies monoksidas yra bekvapis ir bespalvis junginys, dega melsva liepsna, lengvesnis už orą ir blogai tirpus vandenyje.

CO- druskos nesudarantis oksidas, bet, esant aukštam slėgiui, į lydalą perduodamas šarmas, susidaro skruzdžių rūgšties druska:

CO +KOH = HCOOK

Štai kodėl CO dažnai laikomas skruzdžių rūgšties anhidridu:

HCOOH = CO + H 2 O,

Reakcija vyksta veikiant koncentruotai sieros rūgščiai.

Anglies monoksido struktūra (II).

Oksidacijos būsena +2. Ryšys atrodo taip:

Rodyklė rodo papildomą ryšį, kurį sudaro donoro-akceptoriaus mechanizmas dėl vienišos deguonies atomo elektronų poros. Dėl šios priežasties oksido ryšys yra labai stiprus, todėl oksidas gali patekti į oksidacijos-redukcijos reakcijas tik esant aukštai temperatūrai.

Anglies monoksido (II) paruošimas.

1. Jis gaunamas vykstant paprastų medžiagų oksidacijos reakcijai:

2 C + O 2 = 2 CO,

C + CO 2 = 2 CO,

2. Pasveikus CO pati anglis arba metalai. Reakcija vyksta kaitinant:

Anglies monoksido (II) cheminės savybės.

1. Normaliomis sąlygomis anglies monoksidas nesąveikauja su rūgštimis ar bazėmis.

2. Atmosferos deguonyje anglies monoksidas dega melsva liepsna:

2CO + O 2 = 2CO 2,

3. Esant temperatūrai, anglies monoksidas redukuoja metalus iš oksidų:

FeO + CO = Fe + CO 2,

4. Kai anglies monoksidas reaguoja su chloru, susidaro nuodingos dujos - fosgeno. Reakcija vyksta švitinant:

CO + Cl 2 = COCl 2,

5. Anglies monoksidas reaguoja su vandeniu:

CO +H 2 O = CO 2 + H 2,

Reakcija yra grįžtama.

6. Kaitinamas anglies monoksidas sudaro metilo alkoholį:

CO + 2H 2 = CH3OH,

7. Su metalais susidaro anglies monoksidas karbonilai(lakieji junginiai).

−110,52 kJ/mol Garų slėgis 35 ± 1 atm Cheminės savybės Tirpumas vandenyje 0,0026 g/100 ml Klasifikacija Reg. CAS numeris 630-08-0 PubChem Reg. EINECS numeris 211-128-3 Šypsenos InChI Reg. EB numeris 006-001-00-2 RTECS 3500000 FG ChEBI JT numeris 1016 ChemSpider Saugumas Toksiškumas NFPA 704 Duomenys pagrįsti standartinėmis sąlygomis (25 °C, 100 kPa), jei nenurodyta kitaip.

Anglies monoksidas (anglies monoksido, anglies monoksido, anglies (II) monoksidas) yra bespalvės, itin toksiškos dujos, beskonės ir bekvapės, lengvesnės už orą (įprastomis sąlygomis). Cheminė formulė - CO.

Molekulių sandara

Dėl trigubos jungties CO molekulė yra labai stipri (disociacijos energija 1069 kJ/mol arba 256 kcal/mol, tai yra didesnė nei bet kurios kitos dviatomės molekulės) ir turi nedidelį atstumą tarp branduolių ( d C≡O =0,1128 nm arba 1,13 Å ).

Molekulė silpnai poliarizuota, jos elektrinis dipolio momentas μ = 0,04⋅10 −29 C m. Daugybė tyrimų parodė, kad neigiamas krūvis CO molekulėje yra sutelktas į anglies atomą C − ←O + (dipolio momento kryptis molekulėje yra priešinga anksčiau manytai). Jonizacijos energija 14,0 eV, jėgos sujungimo konstanta k = 18,6 .

Savybės

Anglies (II) monoksidas yra bespalvės, beskonės ir bekvapės dujos. Degios Vadinamasis „anglies monoksido kvapas“ iš tikrųjų yra organinių priemaišų kvapas.

Anglies monoksido savybės
Standartinė Gibso susidarymo energija Δ G –137,14 kJ/mol (g) (esant 298 K)
Standartinio išsilavinimo entropija S 197,54 J/mol K (g) (esant 298 K)
Standartinė molinė šiluminė talpa C p 29,11 J/mol K (g) (esant 298 K)
Lydymosi entalpija Δ H pl 0,838 kJ/mol
Virimo entalpija Δ H rulonas 6,04 kJ/mol
Kritinė temperatūra t Kreta –140,23 °C
Kritinis spaudimas P Kreta 3,499 MPa
Kritinis tankis ρ krit 0,301 g/cm³

Pagrindiniai cheminių reakcijų tipai, kuriuose dalyvauja anglies (II) monoksidas, yra prisijungimo ir redokso reakcijos, kuriose jis turi redukuojančių savybių.

Kambario temperatūroje CO yra neaktyvus, jo cheminis aktyvumas žymiai padidėja kaitinant ir tirpaluose. Taigi tirpaluose jis redukuoja druskas ir kitas į metalus jau kambario temperatūroje. Kaitinant, redukuojasi ir kiti metalai, pvz., CO + CuO → Cu + CO 2. Jis plačiai naudojamas pirometalurgijoje. Kokybinio CO aptikimo metodas pagrįstas CO reakcija tirpale su paladžio chloridu, žr. toliau.

CO oksidacija tirpale dažnai vyksta pastebimu greičiu tik esant katalizatoriui. Renkantis pastarąjį pagrindinį vaidmenį atlieka oksiduojančios medžiagos pobūdis. Taigi KMnO 4 greičiausiai oksiduoja CO esant smulkiai susmulkintam sidabrui, K 2 Cr 2 O 7 - esant druskoms, KClO 3 - esant OsO 4. Apskritai CO yra panašus į molekulinio vandenilio redukcines savybes.

Žemesnėje nei 830 °C temperatūroje stipresnis reduktorius yra CO, o aukščiau – vandenilis. Todėl reakcijos pusiausvyra

H 2 O + C O ⇄ C O 2 + H 2 (\displaystyle (\mathsf (H_(2)O+CO\rightleftarrows CO_(2)+H_(2))))

iki 830 °C perkeliama į dešinę, virš 830 °C į kairę.

Įdomu tai, kad yra bakterijų, kurios oksiduodamos CO gauna gyvybei reikalingą energiją.

Anglies monoksidas (II) dega mėlyna liepsna (reakcijos temperatūra 700 °C) ore:

2 C O + O 2 → 2 C O 2 (\displaystyle (\mathsf (2CO+O_(2)\rodyklė dešinėn 2CO_(2))))G° 298 = -257 kJ, Δ S° 298 = -86 J/K).

CO degimo temperatūra gali siekti 2100 °C. Degimo reakcija yra grandininė reakcija, o iniciatoriai yra nedideli kiekiai vandenilio turinčių junginių (vanduo, amoniakas, vandenilio sulfidas ir kt.)

Dėl tokio gero kaloringumo CO yra įvairių techninių dujų mišinių (žr., pvz., generatoriaus dujos) komponentas, naudojamas, be kita ko, šildymui. Sumaišytas su oru gali sprogti; apatinė ir viršutinė liepsnos plitimo koncentracijos ribos: nuo 12,5 iki 74 % (pagal tūrį).

halogenai. Reakcija su chloru gavo didžiausią praktinį pritaikymą:

C O + C l 2 → C O C l 2 .

(\displaystyle (\mathsf (CO+Cl_(2)\rightarrow COCl_(2))).)

Reaguodami CO su F 2, be karbonilo fluorido COF 2, galite gauti peroksido junginį (FCO) 2 O 2. Jo charakteristikos: lydymosi temperatūra –42 °C, virimo temperatūra +16 °C, būdingo kvapo (panašaus į ozono kvapą), kaitinant virš 200 °C, sprogstamai suyra (reakcijos produktai CO 2, O 2 ir COF 2 ), rūgštinėje terpėje reaguoja su kalio jodidu pagal lygtį:

(F C O) 2 O 2 + 2 K I → 2 K F + I 2 + 2 C O 2.

(\displaystyle (\mathsf ((FCO)_(2)O_(2)+2KI\rightarrow 2KF+I_(2)+2CO_(2).)))G Anglies (II) monoksidas reaguoja su chalkogenais. Su siera ji sudaro anglies sulfidą COS, reakcija vyksta kaitinant pagal lygtį: S C O + S → C O S (\displaystyle (\mathsf (CO+S\rightarrow COS)))

° 298 = -229 kJ, Δ

° 298 = -134 J/K).

Taip pat buvo gautas panašus anglies selenoksidas Cose ir anglies teluroksidas COTe.

Atkuria SO 2:

2 C O + S O 2 → 2 C O 2 + S.

Anglies (II) monoksidas mažai tirpsta vandenyje, bet su juo nereaguoja. Jis taip pat nereaguoja su šarmų ir rūgščių tirpalais. Tačiau jis reaguoja su šarmų lydalais, sudarydamas atitinkamus formatus:

C O + K O H → H C O O K .

(\displaystyle (\mathsf (CO+KOH\rightarrow HCOOK.)))

Įdomi yra anglies (II) monoksido reakcija su kalio metalu amoniako tirpale. Taip susidaro sprogstamasis junginys kalio dioksodikarbonatas: 2 K + 2 C O → K 2 C 2 O 2 .(\displaystyle (\mathsf (2K+2CO\rightarrow K_(2)C_(2)O_(2.)))

x C O + y H 2 → (\displaystyle (\mathsf (xCO+yH_(2)\rodyklė dešinėn )))

alkoholiai + linijiniai alkanai.

Toksiškumas

Šis procesas yra tokių svarbių pramonės produktų, kaip metanolis, sintetinis dyzelinis kuras, polihidroksiliai alkoholiai, alyvos ir tepalai, gamybos šaltinis.

Fiziologinis veiksmas

  • Anglies monoksidas yra labai toksiškas.
  • Toksinis anglies monoksido (II) poveikis atsiranda dėl to, kad susidaro karboksihemoglobinas – daug stipresnis karbonilo kompleksas su hemoglobinu, palyginti su hemoglobino kompleksu su deguonimi (oksihemoglobinu). Taigi blokuojami deguonies transportavimo ir ląstelių kvėpavimo procesai. Didesnė nei 0,1 % koncentracija ore sukelia mirtį per valandą.
  • Nukentėjusįjį reikia išnešti į gryną orą. Esant lengvam apsinuodijimui, pakanka hiperventiliuoti plaučius deguonimi.
  • Dirbtinė ventiliacija.

Lobelinas arba kofeinas po oda.

Karboksilazė į veną.

Pasaulio medicina nežino patikimų priešnuodžių apsinuodijus anglies monoksidu.

Anglies(II) apsauga

Endogeninis anglies monoksidas susidaro organizme dėl fermento hemo oksigenazės oksiduojančio poveikio hemui, kuris yra hemoglobino ir mioglobino, taip pat kitų hemo turinčių baltymų naikinimo produktas. Dėl šio proceso žmogaus kraujyje susidaro nedidelis karboksihemoglobino kiekis, net jei žmogus nerūko ir kvėpuoja ne atmosferos oru (kuris visada turi nedidelius kiekius egzogeninio anglies monoksido), o gryną deguonį arba azoto ir deguonies mišinį.

Po pirmųjų 1993 m. įrodymų, kad endogeninis anglies monoksidas yra normalus neurotransmiteris žmogaus organizme, taip pat viena iš trijų endogeninių dujų, kurios paprastai moduliuoja uždegimines reakcijas organizme (kitos dvi yra azoto oksidas (II) ir vandenilio sulfidas), endogeninis anglies monoksidas, kaip svarbus biologinis reguliatorius, sulaukė didelio gydytojų ir tyrėjų dėmesio. Įrodyta, kad daugelyje audinių visos trys pirmiau minėtos dujos yra priešuždegiminės, kraujagysles plečiančios ir taip pat angiogenezę skatinančios medžiagos. Tačiau ne viskas taip paprasta ir nedviprasmiška. Angiogenezė ne visada yra naudingas poveikis, nes ji ypač vaidina piktybinių navikų augimą, taip pat yra viena iš tinklainės pažeidimo priežasčių geltonosios dėmės degeneracijos metu. Ypač svarbu pažymėti, kad rūkymas (pagrindinis anglies monoksido šaltinis kraujyje, kurio koncentracija yra kelis kartus didesnė nei natūrali gamyba) tinklainės geltonosios dėmės degeneracijos riziką padidina 4-6 kartus.

Egzistuoja teorija, kad kai kuriose nervinių ląstelių sinapsėse, kuriose vyksta ilgalaikis informacijos saugojimas, priimančioji ląstelė, reaguodama į gautą signalą, gamina endogeninį anglies monoksidą, kuris perduoda signalą atgal į perduodančią ląstelę ir taip ją informuoja. apie pasirengimą toliau priimti iš jo signalus ir padidinti signalo siųstuvo ląstelės aktyvumą. Kai kuriose iš šių nervų ląstelių yra guanilato ciklazės – fermento, kuris aktyvuojamas veikiant endogeniniam anglies monoksidui.

Daugelyje pasaulio laboratorijų buvo atlikti endogeninio anglies monoksido, kaip priešuždegiminės medžiagos ir citoprotektorių, vaidmens tyrimai. Dėl šių endogeninio anglies monoksido savybių poveikis jo metabolizmui yra įdomus terapinis taikinys gydant įvairias patologines sąlygas, tokias kaip išemijos ir vėlesnės reperfuzijos sukeltas audinių pažeidimas (pavyzdžiui, miokardo infarktas, išeminis insultas), transplantato atmetimas, kraujagyslių aterosklerozė, sunkus sepsis, sunki maliarija, autoimuninės ligos. Taip pat buvo atlikti klinikiniai tyrimai su žmonėmis, tačiau jų rezultatai dar nepaskelbti.

Apibendrinant, tai, kas 2015 m. žinoma apie endogeninio anglies monoksido vaidmenį organizme, galima apibendrinti taip:

  • Endogeninis anglies monoksidas yra viena iš svarbių endogeninių signalizavimo molekulių;
  • Endogeninis anglies monoksidas moduliuoja centrinės nervų sistemos ir širdies ir kraujagyslių sistemos funkcijas;
  • Endogeninis anglies monoksidas slopina trombocitų agregaciją ir jų sukibimą su kraujagyslių sienelėmis;
  • Įtaka endogeninio anglies monoksido metabolizmui ateityje gali būti viena iš svarbių daugelio ligų gydymo strategijų.

Atradimų istorija

Dūmų, išsiskiriančių deginant anglį, toksiškumą aprašė Aristotelis ir Galenas.

Anglies (II) monoksidą pirmą kartą pagamino prancūzų chemikas Jacques'as de Lassonne'as, kaitindamas cinko oksidą anglimi, tačiau iš pradžių buvo klaidingai laikomas vandeniliu, nes degė mėlyna liepsna.

Tai, kad šiose dujose yra anglies ir deguonies, atrado anglų chemikas Williamas Cruyckshankas. Dujų toksiškumą 1846 metais ištyrė prancūzų gydytojas Claude'as Bernardas, eksperimentuodamas su šunimis.

Anglies (II) monoksidą už Žemės atmosferos ribų pirmasis atrado belgų mokslininkas M. Migeotte'as 1949 m., kai Saulės IR spektre yra pagrindinė virpesių-sukimosi juosta. Anglies (II) monoksidas tarpžvaigždinėje terpėje buvo aptiktas 1970 m.

Kvitas

Pramoninis metodas

  • Susidaro deginant anglį arba anglies pagrindu pagamintus junginius (pavyzdžiui, benziną), kai trūksta deguonies:
2 C + O 2 → 2 C O (\displaystyle (\mathsf (2C+O_(2)\rightarrow 2CO)))(šios reakcijos šiluminis efektas yra 220 kJ),
  • arba sumažinant anglies dioksidą karšta anglimi:
C O 2 + C ⇄ 2 C O (\displaystyle (\mathsf (CO_(2)+C\rightleftarrows 2CO)))H= 172 kJ, Δ S= 176 J/K)

Ši reakcija įvyksta krosnies gaisro metu, kai krosnelės sklendė uždaroma per anksti (kol anglys visiškai neišdegė). Šiuo atveju susidaręs anglies monoksidas (II) dėl savo toksiškumo sukelia fiziologinius sutrikimus („dūmai“) ir net mirtį (žr. toliau), taigi ir vienas iš trivialių pavadinimų – „anglies monoksidas“.

Anglies dioksido redukcijos reakcija yra grįžtama, temperatūros įtaka šios reakcijos pusiausvyros būsenai parodyta diagramoje. Reakciją į dešinę užtikrina entropijos koeficientas, o į kairę – entalpijos koeficientas. Esant žemesnei nei 400 °C temperatūrai, pusiausvyra beveik visiškai pasislenka į kairę, o esant aukštesnei nei 1000 °C temperatūrai – į dešinę (CO susidarymo link). Esant žemai temperatūrai, šios reakcijos greitis yra labai mažas, todėl anglies (II) monoksidas normaliomis sąlygomis yra gana stabilus. Ši pusiausvyra turi ypatingą pavadinimą Buduaro balansas.

  • Anglies monoksido (II) mišiniai su kitomis medžiagomis gaunami praleidžiant orą, vandens garus ir kt. per karšto kokso, anglies ar rusvosios anglies ir kt. sluoksnį (žr. generatoriaus dujos, vandens dujos, mišrios dujos, sintezės dujos ).

Laboratorinis metodas

  • Skystos skruzdžių rūgšties skilimas veikiant karštai koncentruotai sieros rūgščiai arba perleidžiant dujinę skruzdžių rūgštį per fosforo oksidą P 2 O 5. Reakcijos schema:
H C O O H → H 2 S O 4 o t H 2 O + C O .(\displaystyle (\mathsf (HCOOH(\xrodyklė dešinėn[(H_(2)SO_(4))](^(o)t))H_(2)O+CO.))) Taip pat galima skruzdžių rūgštį apdoroti chlorosulfono rūgštimi. Ši reakcija vyksta įprastoje temperatūroje pagal šią schemą:
  • H C O O H + C l S O 3 H → H 2 S O 4 + H C l + C O .
(\displaystyle (\mathsf (HCOOH+ClSO_(3)H\rightarrow H_(2)SO_(4)+HCl+CO\uparrow .)))
  • Kaitinamas oksalo ir koncentruotos sieros rūgščių mišinys. Reakcija vyksta pagal lygtį:
H 2 C 2 O 4 → H 2 S O 4 o t C O + C O 2 + H 2 O .
  • (\displaystyle (\mathsf (H_(2)C_(2)O_(4)(\xrightarrow[(H_(2)SO_(4))](^(o)t))CO\uparrow +CO_(2) \uparrow +H_(2)O.)))
M g + Z n C O 3 → o t M g O + Z n O + C O .

(\displaystyle (\mathsf (Mg+ZnCO_(3)(\xrightarrow[()](^(o)t))MgO+ZnO+CO\uparrow .)))

Anglies monoksido (II) nustatymas

CO buvimą galima kokybiškai nustatyti patamsėjus paladžio chlorido tirpalams (arba šiame tirpale pamirkytam popieriui). Tamsėjimas yra susijęs su smulkaus metalo paladžio išsiskyrimu pagal šią schemą:

P d C l 2 + C O + H 2 O → P d ↓ + C O 2 + 2 H C l .

(\displaystyle (\mathsf (PdCl_(2)+CO+H_(2)O\rightarrow Pd\downarrow +CO_(2)+2HCl.)))

Ši reakcija yra labai jautri. Standartinis tirpalas: 1 gramas paladžio chlorido vienam litrui vandens.

Kiekybinis anglies (II) monoksido nustatymas pagrįstas jodometrine reakcija:

  • 5 C O + I 2 O 5 → 5 C O 2 + I 2.
  • (\displaystyle (\mathsf (5CO+I_(2)O_(5)\rightarrow 5CO_(2)+I_(2).))) Taikymas Anglies (II) monoksidas yra tarpinis reagentas, naudojamas reakcijose su vandeniliu svarbiuose pramoniniuose procesuose, gaminant organinius alkoholius ir paprastus angliavandenilius. Anglies monoksidas (II) naudojamas gyvūnų mėsai ir žuviai apdoroti, suteikiant jiems ryškiai raudoną spalvą ir šviežumo išvaizdą, nekeičiant skonio (technologija Skaidrūs dūmai
  • Ir
  • Beskoniai dūmai

). Leidžiama CO koncentracija – 200 mg/kg mėsos.

Anglies (II) monoksidas yra pagrindinė generatoriaus dujų sudedamoji dalis, naudojama kaip kuras dujomis varomose transporto priemonėse.

Anglies monoksidą iš variklio išmetamųjų dujų Antrojo pasaulinio karo metais naciai naudojo masiniam žmonių žudymui apsinuodijus.

Atmosferoje CO yra reakcijų, kuriose dalyvauja metanas ir kiti angliavandeniliai (pirmiausia izoprenas), grandinių produktas.

Šiuo metu pagrindinis antropogeninis CO šaltinis yra vidaus degimo variklių išmetamosios dujos. Anglies monoksidas susidaro, kai angliavandenilių kuras deginamas vidaus degimo varikliuose esant nepakankamai temperatūrai arba blogai sureguliuota oro tiekimo sistema (tiek tiekiama nepakankamai deguonies CO oksiduoti į CO 2). Anksčiau didelę antropogeninio CO patekimo į atmosferą dalį gaudavo šviečiančios dujos, kurios XIX amžiuje buvo naudojamos patalpų apšvietimui. Jo sudėtis apytiksliai atitiko vandens dujas, tai yra, jame buvo iki 45% anglies monoksido (II). Jis nenaudojamas komunalinių paslaugų sektoriuje, nes yra daug pigesnis ir energiją taupantis analogas -

Anglies oksidai

Pastaraisiais metais pedagogikos moksle pirmenybė teikiama į asmenybę orientuotam mokymuisi. Individualių asmenybės bruožų formavimasis vyksta veiklos procese: mokytis, žaisti, dirbti. Todėl svarbus mokymosi veiksnys yra mokymosi proceso organizavimas, mokytojo ir mokinių bei mokinių tarpusavio santykių pobūdis. Remdamasis šiomis idėjomis, stengiuosi ugdymo procesą kurti ypatingai. Tuo pačiu metu kiekvienas studentas pasirenka savo medžiagos studijų tempą, turi galimybę dirbti jam prieinamu lygiu, sėkmės situacijoje. Pamokos metu galima įsisavinti ir tobulinti ne tik dalykinius, bet ir tokius bendruosius ugdymosi įgūdžius kaip ugdymo tikslo išsikėlimas, priemonių ir būdų jam pasiekti pasirinkimas, pasiekimų stebėjimas, klaidų taisymas. Studentai mokosi dirbti su literatūra, daryti užrašus, diagramas, brėžinius, dirbti grupėje, poromis, individualiai, konstruktyviai keistis nuomonėmis, logiškai samprotauti, daryti išvadas.

Tokias pamokas vesti nėra lengva, bet jei pavyksta, jauti pasitenkinimą. Siūlau vienos iš savo pamokų scenarijų. Jame dalyvavo kolegos, administracija ir psichologė.

Pamokos tipas. Naujos medžiagos mokymasis.

Tikslai. Remdamiesi motyvacija ir atnaujindami pagrindines mokinių žinias bei įgūdžius, apsvarstykite anglies dvideginio ir anglies dioksido struktūrą, fizines ir chemines savybes, gamybą ir naudojimą.

Straipsnis parengtas remiant svetainę www.Artifex.Ru. Jei nuspręsite praplėsti savo žinias šiuolaikinio meno srityje, geriausias sprendimas būtų apsilankyti svetainėje www.Artifex.Ru. ARTIFEX kūrybinis almanachas leis susipažinti su šiuolaikinio meno kūriniais neišėjus iš namų. Išsamesnę informaciją galite rasti svetainėje www.Artifex.Ru. Pradėti plėsti akiratį ir grožio jausmą niekada nevėlu.

Įranga ir reagentai.„Programinės apklausos“ kortelės, plakatų schema, prietaisai dujoms gaminti, stiklinės, mėgintuvėliai, gesintuvas, degtukai; kalkių vanduo, natrio oksidas, kreida, druskos rūgštis, indikatoriniai tirpalai, H 2 SO 4 (konc.), HCOOH, Fe 2 O 3.

Plakato schema
„Anglies monoksido (anglies monoksido (II)) CO molekulės struktūra“

PAMOKOS EIGA

Biure studentams skirti stalai išdėstyti ratu. Mokytojas ir mokiniai turi galimybę laisvai pereiti prie laboratorinių stalų (1, 2, 3).

Pamokos metu vaikai pagal pageidavimą susėda prie mokymosi stalų (4, 5, 6, 7, ...) vienas su kitu (laisvos 4 žmonių grupės). Mokytojas. Išmintinga kinų patarlė (gražiai parašyta ant lentos):

skaito
„Girdžiu - pamirštu,
Matau – prisimenu

Aš suprantu.

Ar sutinkate su kinų išminčių išvadomis?

Kokios rusų patarlės atspindi kinų išmintį?

Vaikai pateikia pavyzdžių. Mokytojas.

Iš tiesų, tik kuriant galima gauti vertingą produktą: naujų medžiagų, prietaisų, mašinų, taip pat nematerialių vertybių – išvadų, apibendrinimų, išvadų.

Šiandien kviečiu dalyvauti dviejų medžiagų savybių tyrime. Yra žinoma, kad atlikdamas automobilio techninę apžiūrą vairuotojas pateikia pažymą apie automobilio išmetamųjų dujų būklę. Kokia dujų koncentracija nurodyta sertifikate? (O t v e t. SO.) Studentas. Šios dujos yra nuodingos. Patekęs į kraują, jis sukelia organizmo apsinuodijimą („deginimas“, iš čia ir oksido pavadinimas – anglies monoksidas). Automobilių išmetamosiose dujose jo randama gyvybei pavojingais kiekiais. (skaitomas reportažas iš laikraščio apie vairuotoją, kuris užmigo garaže veikiant varikliui ir mirė nuo mirties).

Pamokos metu vaikai pagal pageidavimą susėda prie mokymosi stalų (4, 5, 6, 7, ...) vienas su kitu (laisvos 4 žmonių grupės). Ant jūsų stalų yra „Programed Survey“ kortelė. Susipažinkite su jos turiniu ir ant tuščio popieriaus lapo pažymėkite skaičius tų užduočių, kurių atsakymus žinote pagal savo gyvenimo patirtį. Priešais užduoties teiginio skaičių parašykite anglies monoksido formulę, su kuria susijęs šis teiginys.

Studentų konsultantai (2 žmonės) surenka atsakymų lapus ir pagal atsakymų rezultatus sudaro naujas grupes tolesniam darbui.

Programuojamas tyrimas „Anglies oksidai“

1. Šio oksido molekulė susideda iš vieno anglies atomo ir vieno deguonies atomo.

2. Ryšys tarp atomų molekulėje yra polinis kovalentinis.

3. Dujos, kurios praktiškai netirpsta vandenyje.

4. Šio oksido molekulėje yra vienas anglies atomas ir du deguonies atomai.

5. Jis neturi nei kvapo, nei spalvos.

6. Vandenyje tirpios dujos.

7. Neskystina net -190 °C ( t kip = –191,5 °C).

8. Rūgštinis oksidas.

9. Jis lengvai suspaudžiamas, 20 °C temperatūroje, esant 58,5 atm slėgiui, tampa skystas ir sukietėja į „sausą ledą“.

10. Nenuodingas.

11. Nesudaro druskos.

12. Degios

13. Sąveika su vandeniu.

14. Sąveikauja su baziniais oksidais.

15. Reaguoja su metalų oksidais, redukuodami iš jų laisvuosius metalus.

16. Gaunamas reaguojant rūgštims su anglies rūgšties druskomis.

17. aš.

18. Sąveikauja su šarmais.

19. Anglies šaltinis, kurį augalai sugeria šiltnamiuose ir šiltnamiuose, padidina derlių.

20. Naudojamas vandens ir gėrimų gazavimui.

Pamokos metu vaikai pagal pageidavimą susėda prie mokymosi stalų (4, 5, 6, 7, ...) vienas su kitu (laisvos 4 žmonių grupės). Dar kartą peržiūrėkite kortelės turinį. Sugrupuokite informaciją į 4 blokus:

struktūra,

fizines savybes,

cheminės savybės,

gavimo.

Mokytojas kiekvienai mokinių grupei suteikia galimybę pasisakyti ir apibendrina pristatymus.

Tada skirtingų grupių mokiniai pasirenka savo darbo planą – oksidų tyrimo tvarką. Šiuo tikslu jie sunumeruoja informacijos blokus ir pagrindžia savo pasirinkimą. Mokymosi tvarka gali būti tokia, kaip parašyta aukščiau, arba su bet kokiu kitu pažymėtų keturių blokų deriniu.

Mokytojas atkreipia mokinių dėmesį į pagrindinius temos punktus. Kadangi anglies oksidai yra dujinės medžiagos, su jais reikia elgtis atsargiai (saugos instrukcijos).

1. Mokytojas tvirtina kiekvienos grupės planą ir paskiria konsultantus (iš anksto paruoštus mokinius).

2. Demonstraciniai eksperimentai

3. Anglies dioksido išpylimas iš stiklo į stiklą.

CO 2 dujos suskystinamos jau kambario temperatūroje, esant 6 MPa slėgiui. Skystoje būsenoje jis laikomas ir gabenamas plieniniuose cilindruose. Jei atidarysite tokio baliono vožtuvą, skystas CO 2 pradės išgaruoti, dėl to stiprus aušinimas ir dalis dujų virsta į sniegą panašia mase - „sausu ledu“, kuris spaudžiamas ir naudojamas saugoti. ledų.

4. Cheminio putplasčio gesintuvo (CFO) demonstravimas ir jo veikimo principo paaiškinimas naudojant modelį - mėgintuvėlį su kamščiu ir dujų išleidimo vamzdelį.

Informacija apie struktūra prie stalo Nr. 1 (1 ir 2 instrukcijų kortelės, CO ir CO 2 molekulių struktūra).

Informacija apie fizines savybes– prie stalo Nr. 2 (darbas su vadovėliu – Gabrielyan O.S. Chemija-9. M.: Bustard, 2002, p. 134–135).

Duomenys apie paruošimą ir chemines savybes– lentelėse Nr.3 ir 4 (3 ir 4 instrukcijų kortelės, praktinių darbų instrukcijos, vadovėlio p. 149–150).

Praktinis darbas
Anglies monoksido (IV) paruošimas ir jo savybių tyrimas

Į mėgintuvėlį įdėkite keletą kreidos arba marmuro gabalėlių ir įpilkite šiek tiek praskiestos druskos rūgšties. Greitai uždarykite vamzdelį kamščiu ir dujų išleidimo vamzdeliu. Mėgintuvėlio galą įdėkite į kitą mėgintuvėlį, kuriame yra 2–3 ml kalkių vandens. Kelias minutes stebėkite, kaip per kalkių vandenį prasiskverbia dujų burbuliukai. Tada išimkite dujų išleidimo vamzdžio galą iš tirpalo ir nuplaukite jį distiliuotu vandeniu. Įdėkite mėgintuvėlį į kitą mėgintuvėlį su 2–3 ml distiliuoto vandens ir perleiskite dujas. Po kelių minučių išimkite mėgintuvėlį iš tirpalo ir į gautą tirpalą įlašinkite kelis lašus mėlynojo lakmuso.

Į mėgintuvėlį įpilkite 2-3 ml praskiesto natrio hidroksido tirpalo ir įlašinkite kelis lašus fenolftaleino. Tada praleiskite dujas per tirpalą. Atsakykite į klausimus.

Klausimai

1. Kas atsitinka, kai kreida arba marmuras yra apdorojami druskos rūgštimi?

2. Kodėl, kai anglies dioksidas leidžiamas per kalkių vandenį, tirpalas iš pradžių tampa drumstas, o tada kalkės ištirpsta?

3. Kas atsitinka, kai per distiliuotą vandenį praleidžiamas anglies (IV) monoksidas?

Parašykite atitinkamų reakcijų lygtis molekulinėmis, joninėmis ir sutrumpintomis jonų formomis.

Keturiuose jums duotuose mėgintuvėliuose yra kristalinių medžiagų: natrio sulfato, cinko chlorido, kalio karbonato, natrio silikato.

Nustatykite, kokia medžiaga yra kiekviename mėgintuvėlyje. Parašykite reakcijų lygtis molekuline, jonine ir sutrumpintai jonine forma.

Namų darbai

Mokytojas siūlo pasiimti „Programuotos apklausos“ kortelę namo ir ruošiantis kitai pamokai pagalvoti apie informacijos gavimo būdus. (Iš kur žinojote, kad jūsų tiriamos dujos skystėja, reaguoja su rūgštimi, yra nuodingos ir pan.?)

Savarankiškas studentų darbas

Vaikų grupės praktinius darbus atlieka skirtingu greičiu. Todėl greičiau atliekantiems darbą siūlomi žaidimai.

Penktasis ratas

Keturios medžiagos gali turėti kažką bendro, tačiau penktoji medžiaga išsiskiria iš serijos, yra nereikalinga. 1. Anglis, deimantas, grafitas, karbidas, karabinas.

(Karbidas.) 2. Antracitas, durpės, koksas, aliejus, stiklas.

(Stiklas.) 3. Kalkakmenis, kreida, marmuras, malachitas, kalcitas.

(Malachitas.) 4. Kristalinė soda, marmuras, kalis, šarmas, malachitas.

(Kaustinė.) 5. Fosgenas, fosfinas, vandenilio cianido rūgštis, kalio cianidas, anglies disulfidas.

(Fosfinas.) 6. Jūros vanduo, mineralinis vanduo, distiliuotas vanduo, gruntinis vanduo, kietas vanduo.

(Distiliuotas vanduo.) 7. Kalkių pienas, pūkai, gesintos kalkės, kalkakmenis, kalkių vanduo.

(Kalkakmenis.)

8. Li 2 CO 3; (NH4)2CO3; CaCO 3;

K 2 CO 3, Na 2 CO 3. (CaCO3.)

Sinonimai Parašykite chemines medžiagų formules arba jų pavadinimus.

1. Halogenas -...

(Chloras arba bromas.) 2. Magnezitas – ... (MgCO 3.) 3. Karbamidas –... (

Karbamidas

H2NC(O)NH2.)

4. Kalis - ... (K 2 CO 3.) 5. Sausas ledas – ... (CO 2.))

6. Vandenilio oksidas –... ( Vanduo.)

7. Amoniakas -... ( 10% vandeninis amoniako tirpalas. 8. Azoto rūgšties druskos –... (

Nitratai – KNO 3, Ca(NO 3) 2, NaNO 3.) 9. Gamtinės dujos – ... (

Metanas

CH 4.)

Antonimai Parašykite cheminius terminus, kurių prasmė yra priešinga pasiūlytiesiems.)

1. Oksidatorius –... ( Reduktorius.)

2. Elektronų donoras –… ( Elektronų akceptorius.)

3. Rūgštinės savybės – ... ( Pagrindinės savybės.)

4. Disociacija –… ( asociacija.)

5. Adsorbcija – ... ( Desorbcija.)

6. Anodas –... ( Katodas.)

7. Anijonas –… ( Katijonas.)

8. Metalas –... ( Nemetaliniai.)

9. Pradinės medžiagos –... (

Reakcijos produktai.

Ieškokite modelių Sukurkite ženklą, jungiantį nurodytas medžiagas ir reiškinius.)

1. Deimantas, karabinas, grafitas – ... ( Allotropinės anglies modifikacijos.)

2. Stiklas, cementas, plyta - ... ( Statybinės medžiagos.)

4. CO, CO 2, CH 4, SiH 4 – ... ( IV grupės elementų junginiai.)

5. NaHCO 3, CaCO 3, CO 2, H 2 CO 3 – ... ( Anglies deguonies junginiai.)

Daugelis gamtoje esančių ir gamybos metu susidarančių dujinių medžiagų yra stiprūs nuodingi junginiai. Yra žinoma, kad chloras buvo naudojamas kaip biologinis ginklas, bromo garai labai ėsdina odą, sieros vandenilis sukelia apsinuodijimą ir pan.

Viena iš šių medžiagų yra anglies monoksidas arba anglies monoksidas, kurio formulė turi savo struktūrines savybes. Tai bus aptarta toliau.

Cheminė anglies monoksido formulė

Aptariamo junginio formulės empirinė forma yra tokia: CO. Tačiau ši forma apibūdina tik kokybinę ir kiekybinę sudėtį, tačiau neturi įtakos struktūrinėms savybėms ir atomų jungimosi tvarkai molekulėje. Ir jis skiriasi nuo visų kitų panašių dujų.

Būtent ši savybė turi įtakos junginio fizinėms ir cheminėms savybėms. Kokia tai struktūra?

Molekulių sandara

Pirma, empirinė formulė rodo, kad anglies valentingumas junginyje yra II. Tas pats kaip su deguonimi. Vadinasi, kiekvienas iš jų gali sudaryti dvi anglies monoksido CO formules, kurios tai aiškiai patvirtina.

Taip atsitinka. Tarp anglies ir deguonies atomų pagal nesuporuotų elektronų pasidalijimo mechanizmą susidaro dviguba kovalentinė polinė jungtis. Taigi anglies monoksidas įgauna C=O formą.

Tačiau tuo molekulės savybės nesibaigia. Pagal donoro-akceptoriaus mechanizmą molekulėje susidaro trečiasis, datyvinis arba puspoliarinis ryšys. Kas tai paaiškina? Kadangi deguonis, susidaręs pagal mainų tvarką, turi dvi elektronų poras, o anglies atomas turi tuščią orbitalę, pastaroji veikia kaip vienos iš pirmųjų porų akceptorius. Kitaip tariant, į tuščią anglies orbitą patalpinama deguonies elektronų pora ir susidaro ryšys.

Taigi anglis yra akceptorius, deguonis yra donoras. Todėl anglies monoksido formulė chemijoje yra tokia: C≡O. Šis struktūrizavimas suteikia molekulei papildomo cheminio stabilumo ir savybių, kurias ji demonstruoja normaliomis sąlygomis, inertiškumo.

Taigi, anglies monoksido molekulės ryšiai yra:

  • du kovalentiniai poliniai, susidarę mainų mechanizmu dėl nesuporuotų elektronų dalijimosi;
  • vienas datyvas, susidaręs donoro-akceptoriaus sąveikai tarp elektronų poros ir laisvosios orbitos;
  • Iš viso molekulėje yra trys ryšiai.

Fizinės savybės

Anglies monoksidas, kaip ir bet kuris kitas junginys, turi daug savybių. Medžiagos formulė aiškiai parodo, kad kristalinė gardelė yra molekulinė, o būsena normaliomis sąlygomis yra dujinė. Iš to išplaukia šie fiziniai parametrai.

  1. C≡O - anglies monoksidas (formulė), tankis - 1,164 kg/m 3.
  2. Virimo ir lydymosi temperatūra atitinkamai: 191/205 0 C.
  3. Tirpsta: vandenyje (šiek tiek), eteryje, benzene, alkoholyje, chloroforme.
  4. Jis neturi nei skonio, nei kvapo.
  5. Bespalvis.

Biologiniu požiūriu tai itin pavojinga visoms gyvoms būtybėms, išskyrus tam tikras bakterijų rūšis.

Cheminės savybės

Cheminio aktyvumo požiūriu viena inertiškiausių medžiagų normaliomis sąlygomis yra anglies monoksidas. Formulė, atspindinti visus molekulės ryšius, tai patvirtina. Būtent dėl ​​tokios stiprios struktūros šis junginys standartinėmis aplinkos sąlygomis praktiškai nesąveikauja.

Tačiau, jei sistema bent šiek tiek kaitinama, datyvinis ryšys molekulėje nutrūksta, kaip ir kovalentinis. Tada anglies monoksidas pradeda rodyti aktyvias redukcines savybes, ir gana stiprias. Taigi, jis gali bendrauti su:

  • deguonies;
  • chloras;
  • šarmai (lydosi);
  • su metalų oksidais ir druskomis;
  • su siera;
  • šiek tiek su vandeniu;
  • su amoniaku;
  • su vandeniliu.

Todėl, kaip minėta pirmiau, anglies monoksido savybės daugiausia paaiškinamos jo formule.

Buvimas gamtoje

Pagrindinis CO šaltinis Žemės atmosferoje yra miškų gaisrai. Juk pagrindinis šių dujų susidarymo būdas natūraliai yra nevisiškai sudegus įvairių rūšių kurui, daugiausia organinio pobūdžio.

Antropogeniniai oro taršos anglies monoksidu šaltiniai yra tokie pat svarbūs ir jų masės dalis yra tokia pati kaip ir natūralūs. Tai apima:

  • dūmai iš gamyklų ir gamyklų, metalurgijos kompleksų ir kitų pramonės įmonių darbo;
  • vidaus degimo variklių išmetamosios dujos.

Natūraliomis sąlygomis atmosferos deguonis ir vandens garai anglies monoksidą lengvai oksiduoja iki anglies dioksido. Tai yra pirmosios pagalbos apsinuodijimo šiuo junginiu pagrindas.

Kvitas

Verta paminėti vieną ypatybę. Anglies monoksidas (formulė), anglies dioksidas (molekulių struktūra) atitinkamai atrodo taip: C≡O ir O=C=O. Skirtumas yra vienas deguonies atomas. Todėl pramoninis monoksido gamybos būdas yra pagrįstas dioksido ir anglies reakcija: CO 2 + C = 2CO. Tai paprasčiausias ir labiausiai paplitęs šio junginio sintezės būdas.

Laboratorijoje naudojami įvairūs organiniai junginiai, metalų druskos ir kompleksinės medžiagos, nes nesitikima, kad produkto išeiga bus per didelė.

Aukštos kokybės reagentas anglies monoksido buvimui ore arba tirpale yra paladžio chloridas. Jiems sąveikaujant susidaro grynas metalas, dėl kurio tirpalas arba popieriaus paviršius patamsėja.

Biologinis poveikis organizmui

Kaip minėta aukščiau, anglies monoksidas yra labai nuodingas, bespalvis, pavojingas ir mirtinas kenkėjas žmogaus organizmui. Ir ne tik žmogus, bet apskritai bet koks gyvas daiktas. Augalai, kuriuos veikia automobilių išmetamosios dujos, žūva labai greitai.

Koks iš tikrųjų yra anglies monoksido biologinis poveikis gyvūnų vidinei aplinkai? Viskas susiję su stiprių kompleksinių kraujo baltymo hemoglobino ir atitinkamų dujų junginių susidarymu. Tai yra, vietoj deguonies pagaunamos nuodų molekulės. Ląstelių kvėpavimas akimirksniu blokuojamas, dujų mainai įprastu būdu tampa neįmanomi.

Dėl to laipsniškai blokuojamos visos hemoglobino molekulės ir dėl to miršta. Pakanka tik 80% žalos, kad apsinuodijimas taptų mirtinas. Norėdami tai padaryti, anglies monoksido koncentracija ore turi būti 0,1%.

Pirmieji požymiai, pagal kuriuos galima nustatyti apsinuodijimo šiuo junginiu pradžią, yra šie:

  • galvos skausmas;
  • galvos svaigimas;
  • sąmonės netekimas.

Pirmoji pagalba – išeiti į gryną orą, kur anglies monoksidas, veikiamas deguonies, virs anglies dioksidu, tai yra, bus neutralizuotas. Mirties atvejai dėl nagrinėjamos medžiagos veikimo yra labai dažni, ypač namuose su Galų gale, deginant medieną, anglį ir kitų rūšių kurą, šios dujos būtinai susidaro kaip šalutinis produktas. Saugos taisyklių laikymasis yra nepaprastai svarbus siekiant išsaugoti žmonių gyvybę ir sveikatą.

Taip pat daug apsinuodijimo atvejų garažuose, kur surenkama daug veikiančių automobilių variklių, tačiau neužtenka gryno oro. Viršijus leistiną koncentraciją, mirtis įvyksta per valandą. Fiziškai neįmanoma pajusti dujų buvimo, nes jos neturi nei kvapo, nei spalvos.

Pramoninis naudojimas

Be to, naudojamas anglies monoksidas:

  • mėsos ir žuvies produktų perdirbimui, kuris leidžia jiems suteikti šviežią išvaizdą;
  • tam tikrų organinių junginių sintezei;
  • kaip generatoriaus dujų sudedamoji dalis.

Todėl ši medžiaga yra ne tik kenksminga ir pavojinga, bet ir labai naudinga žmogui bei jo ūkinei veiklai.

Viskas, kas mus supa, susideda iš įvairių cheminių elementų junginių. Mes kvėpuojame ne tik oru, bet ir sudėtingu organiniu junginiu, kuriame yra deguonies, azoto, vandenilio, anglies dioksido ir kitų reikalingų komponentų. Daugelio šių elementų įtaka žmogaus organizmui ir apskritai gyvybei Žemėje dar nėra iki galo ištirta. Siekiant suprasti elementų, dujų, druskų ir kitų darinių tarpusavio sąveikos procesus, į mokyklinį kursą buvo įtrauktas dalykas „Chemija“. 8 klasė – chemijos pamokų pradžia pagal patvirtintą bendrojo ugdymo programą.

Vienas iš labiausiai paplitusių junginių, randamų tiek žemės plutoje, tiek atmosferoje, yra oksidas. Oksidas yra bet kurio cheminio elemento junginys, turintis deguonies atomą. Netgi visos gyvybės Žemėje šaltinis – vanduo, yra vandenilio oksidas. Tačiau šiame straipsnyje kalbėsime ne apie oksidus apskritai, o apie vieną iš labiausiai paplitusių junginių – anglies monoksidą. Šie junginiai gaunami sujungiant deguonies ir anglies atomus. Šiuose junginiuose gali būti įvairaus kiekio anglies ir deguonies atomų, tačiau yra du pagrindiniai anglies ir deguonies junginiai: anglies monoksidas ir anglies dioksidas.

Cheminė formulė ir anglies monoksido gamybos būdas

Kokia jo formulė? Anglies monoksidą gana lengva prisiminti – CO. Anglies monoksido molekulė susidaro trigubu ryšiu, todėl turi gana didelį jungties stiprumą ir labai mažą tarpbranduolinį atstumą (0,1128 nm). Šio cheminio junginio plyšimo energija yra 1076 kJ/mol. Triguba jungtis atsiranda dėl to, kad elementas anglis savo atominėje struktūroje turi p-orbitalę, kuri nėra užimta elektronų. Ši aplinkybė sukuria galimybę anglies atomui tapti elektronų poros akceptoriumi. Priešingai, deguonies atomas turi nebendrą elektronų porą vienoje iš p-orbitalių, o tai reiškia, kad jis turi elektronų donorystės galimybes. Susijungus šiems dviem atomams, be dviejų kovalentinių ryšių, atsiranda trečiasis – kovalentinis donoro-akceptoriaus ryšys.

Yra įvairių būdų gaminti CO. Vienas iš paprasčiausių yra anglies dioksido perdavimas per karštą anglį. Laboratorijoje anglies monoksidas gaminamas naudojant tokią reakciją: skruzdžių rūgštis kaitinama sieros rūgštimi, kuri skruzdžių rūgštį paskiria į vandenį ir anglies monoksidą.

CO taip pat išsiskiria kaitinant oksalo ir sieros rūgštį.

Fizinės CO savybės

Anglies monoksidas (2) turi tokias fizines savybes – tai bespalvės dujos, neturinčios ryškaus kvapo. Visi pašaliniai kvapai, atsirandantys anglies monoksido nuotėkio metu, yra organinių priemaišų skilimo produktai. Jis daug lengvesnis už orą, itin toksiškas, labai blogai tirpus vandenyje ir labai degus.

Svarbiausia CO savybė yra neigiamas jo poveikis žmogaus organizmui. Apsinuodijimas anglies monoksidu gali būti mirtinas. Toliau bus išsamiau aptartas anglies monoksido poveikis žmogaus organizmui.

Cheminės CO savybės

Pagrindinės cheminės reakcijos, kuriose gali būti naudojami anglies oksidai (2), yra redokso reakcijos ir sudėjimo reakcijos. Redokso reakcija išreiškiama CO gebėjimu redukuoti metalą iš oksidų, maišant juos toliau kaitinant.

Sąveikaujant su deguonimi susidaro anglies dioksidas ir išsiskiria nemažas šilumos kiekis. Anglies monoksidas dega melsva liepsna. Labai svarbi anglies monoksido funkcija yra jo sąveika su metalais. Dėl tokių reakcijų susidaro metalų karbonilai, kurių didžioji dauguma yra kristalinės medžiagos. Jie naudojami itin grynų metalų gamybai, taip pat metalo dangos padengimui. Beje, karbonilai puikiai pasiteisino kaip cheminių reakcijų katalizatoriai.

Cheminė formulė ir anglies dioksido gamybos būdas

Anglies dioksidas arba anglies dioksidas turi cheminę formulę CO 2 . Molekulės struktūra šiek tiek skiriasi nuo CO. Šioje formoje anglies oksidacijos būsena yra +4. Molekulės struktūra yra linijinė, tai reiškia, kad ji yra nepolinė. CO 2 molekulė nėra tokia stipri kaip CO. Žemės atmosferoje yra apie 0,03% viso tūrio anglies dioksido. Šio rodiklio padidėjimas ardo Žemės ozono sluoksnį. Moksle šis reiškinys vadinamas šiltnamio efektu.

Anglies dioksidą galima gauti įvairiais būdais. Pramonėje jis susidaro dėl išmetamųjų dujų degimo. Gali būti alkoholio gamybos proceso šalutinis produktas. Jis gali būti gaunamas skaidant orą į pagrindinius komponentus, tokius kaip azotas, deguonis, argonas ir kt. Laboratorinėmis sąlygomis anglies monoksidas (4) gali būti gaunamas deginant kalkakmenį, o namuose anglies dioksidas gali būti pagamintas naudojant citrinos rūgšties ir kepimo sodos reakciją. Beje, būtent taip buvo gaminami gazuoti gėrimai pačioje jų gamybos pradžioje.

Fizinės CO 2 savybės

Anglies dioksidas yra bespalvė dujinė medžiaga, neturinti būdingo aštraus kvapo. Dėl didelio oksidacijos skaičiaus šios dujos yra šiek tiek rūgštoko skonio. Šis produktas nepalaiko degimo proceso, nes jis pats yra degimo rezultatas. Padidėjus anglies dioksido koncentracijai, žmogus praranda gebėjimą kvėpuoti, o tai sukelia mirtį. Anglies dioksido poveikis žmogaus organizmui bus išsamiau aptartas toliau. CO 2 yra daug sunkesnis už orą ir gerai tirpsta vandenyje net kambario temperatūroje.

Viena įdomiausių anglies dioksido savybių yra ta, kad esant normaliam atmosferos slėgiui jis neturi skystos būsenos. Tačiau jei anglies dioksido struktūrą veikia -56,6 °C temperatūra ir maždaug 519 kPa slėgis, jis virsta bespalviu skysčiu.

Temperatūrai smarkiai nukritus, dujos yra vadinamojo „sausojo ledo“ būsenoje ir išgaruoja aukštesnėje nei -78 o C temperatūroje.

Cheminės CO 2 savybės

Pagal savo chemines savybes anglies monoksidas (4), kurio formulė yra CO 2, yra tipiškas rūgštinis oksidas ir turi visas savo savybes.

1. Sąveikaujant su vandeniu susidaro anglies rūgštis, kuri turi silpną rūgštingumą ir mažą stabilumą tirpaluose.

2. Sąveikaujant su šarmais anglies dioksidas sudaro atitinkamą druską ir vandenį.

3. Sąveikaujant su aktyviais metalų oksidais, skatina druskų susidarymą.

4. Nepalaiko degimo proceso. Šį procesą gali suaktyvinti tik tam tikri aktyvūs metalai, tokie kaip litis, kalis ir natris.

Anglies monoksido poveikis žmogaus organizmui

Grįžkime prie pagrindinės visų dujų problemos – poveikio žmogaus organizmui. Anglies monoksidas priklauso itin pavojingų gyvybei dujų grupei. Žmonėms ir gyvūnams tai itin stipri nuodinga medžiaga, kuri patekusi į organizmą rimtai paveikia kraują, kūno nervų sistemą ir raumenis (taip pat ir širdį).

Anglies monoksido ore negalima atpažinti, nes šios dujos neturi jokio ryškaus kvapo. Būtent dėl ​​to jis yra pavojingas. Per plaučius patekęs į žmogaus organizmą anglies monoksidas suaktyvina savo ardomąją veiklą kraujyje ir pradeda sąveikauti su hemoglobinu šimtus kartų greičiau nei deguonis. Dėl to susidaro labai stabilus junginys, vadinamas karboksihemoglobinu. Tai trukdo deguonies tiekimui iš plaučių į raumenis, o tai sukelia raumenų audinio badą. Ypač rimtai dėl to kenčia smegenys.

Kadangi negalite atpažinti apsinuodijimo anglies monoksidu per uoslę, turėtumėte žinoti keletą pagrindinių požymių, kurie atsiranda ankstyvosiose stadijose:

  • galvos svaigimas kartu su galvos skausmu;
  • spengimas ausyse ir mirgėjimas prieš akis;
  • širdies plakimas ir dusulys;
  • veido paraudimas.

Vėliau apsinuodijusiam asmeniui pasireiškia stiprus silpnumas, kartais jis vemia. Sunkiais apsinuodijimo atvejais galimi nevalingi traukuliai, kuriuos lydi tolesnis sąmonės netekimas ir koma. Jei pacientui laiku nesuteikiama tinkama medicininė pagalba, galima mirtis.

Anglies dioksido poveikis žmogaus organizmui

Anglies oksidai, kurių rūgštingumas +4, priklauso dusinančių dujų kategorijai. Kitaip tariant, anglies dioksidas nėra toksiška medžiaga, tačiau gali reikšmingai paveikti deguonies srautą į organizmą. Kai anglies dvideginio lygis padidėja iki 3-4%, žmogus smarkiai nusilpsta ir pradeda jausti mieguistumą. Kai lygis pakyla iki 10 proc., pradeda stiprėti galvos skausmai, svaigimas, silpnėja klausa, kartais netenkama sąmonės. Jei anglies dioksido koncentracija pakyla iki 20%, tada mirtis įvyksta nuo deguonies bado.

Gydymas apsinuodijus anglies dvideginiu yra labai paprastas – suteikti nukentėjusiajam prieigą prie švaraus oro ir, jei reikia, atlikti dirbtinį kvėpavimą. Kraštutiniu atveju auką reikia prijungti prie ventiliatoriaus.

Iš šių dviejų anglies oksidų įtakos organizmui aprašymų galime daryti išvadą, kad anglies monoksidas savo dideliu toksiškumu ir tikslingu poveikiu organizmui iš vidaus vis dar kelia didelį pavojų žmogui.

Anglies dioksidas nėra toks klastingas ir mažiau kenksmingas žmogui, todėl žmonės šią medžiagą aktyviai naudoja net maisto pramonėje.

Anglies oksidų naudojimas pramonėje ir jų įtaka įvairiems gyvenimo aspektams

Anglies oksidai labai plačiai pritaikomi įvairiose žmogaus veiklos srityse, o jų spektras itin gausus. Taigi, anglies monoksidas plačiai naudojamas metalurgijoje ketaus lydymosi procese. CO įgijo didelį populiarumą kaip šaldytuvo maisto laikymo medžiaga. Šis oksidas naudojamas mėsai ir žuviai apdoroti, kad jos atrodytų šviežios ir nepakeistų skonio. Svarbu nepamiršti apie šių dujų toksiškumą ir atsiminti, kad leistina dozė neturi viršyti 200 mg 1 kg produkto. CO pastaruoju metu automobilių pramonėje vis dažniau naudojamas kaip dujinių transporto priemonių kuras.

Anglies dioksidas yra netoksiškas, todėl plačiai naudojamas maisto pramonėje, kur naudojamas kaip konservantas arba raugiklis. CO 2 taip pat naudojamas mineralinio ir gazuoto vandens gamyboje. Kieto pavidalo („sausas ledas“) jis dažnai naudojamas šaldikliuose, siekiant palaikyti pastoviai žemą temperatūrą patalpoje ar prietaise.

Labai išpopuliarėjo anglies dvideginio gesintuvai, kurių putos visiškai izoliuoja ugnį nuo deguonies ir neleidžia ugniai įsiplieskti. Atitinkamai, kita taikymo sritis yra priešgaisrinė sauga. Pneumatinių pistoletų cilindrai taip pat pripildyti anglies dioksido. Ir, žinoma, beveik kiekvienas iš mūsų yra skaitęs, iš ko susideda kambario oro gaiviklis. Taip, vienas iš komponentų yra anglies dioksidas.

Kaip matome, dėl minimalaus toksiškumo anglies dioksidas vis labiau paplitęs kasdieniame žmonių gyvenime, o anglies monoksidas – sunkiojoje pramonėje.

Laimei, yra ir kitų anglies junginių su deguonimi, anglies ir deguonies formulė leidžia naudoti skirtingus junginių variantus su skirtingu anglies ir deguonies atomų skaičiumi. Daugybė oksidų gali skirtis nuo C 2 O 2 iki C 32 O 8. O apibūdinti kiekvieną iš jų prireiks ne vieno puslapio.

Anglies oksidai gamtoje

Abi čia aptartos anglies oksidų rūšys vienaip ar kitaip yra gamtoje. Taigi anglies monoksidas gali būti miško degimo produktas arba žmogaus veiklos rezultatas (pramonės įmonių išmetamosios dujos ir pavojingos atliekos).

Mums jau žinomas anglies dioksidas taip pat yra sudėtingos oro sudėties dalis. Jo kiekis jame yra apie 0,03% viso tūrio. Kai šis rodiklis didėja, atsiranda vadinamasis „šiltnamio efektas“, kurio šiuolaikiniai mokslininkai taip bijo.

Anglies dioksidą gyvūnai ir žmonės išskiria iškvėpdami. Tai yra pagrindinis augalams naudingo elemento, kaip anglies, šaltinis, todėl daugelis mokslininkų šaudo į visus cilindrus, atkreipdami dėmesį į didelio masto miškų naikinimo nepriimtinumą. Jei augalai nustos absorbuoti anglies dioksidą, jo procentinė dalis ore gali padidėti iki kritinio žmogaus gyvybei lygio.

Matyt, daugelis valdančiųjų pamiršo medžiagą, kurią gvildeno vadovėlyje „Bendroji chemija. 8 klasė“, kitaip miškų kirtimo problemai daugelyje pasaulio šalių būtų skiriamas rimtesnis dėmesys. Tai, beje, galioja ir anglies monoksido aplinkoje problemai. Žmonių atliekų kiekis ir šios neįprastai toksiškos medžiagos į aplinką išmetimo procentas kasdien auga. Ir netiesa, kad nepasikartos nuostabiame animaciniame filme „Wally“ aprašytas pasaulio likimas, kai žmonija turėjo palikti iki pat pamatų užterštą Žemę ir eiti į kitus pasaulius ieškoti geresnio. gyvenimą.



Ar jums patiko straipsnis? Pasidalinkite su draugais!