Химия - Оксид углерода(II) - Свойства

15 июля 2011


Оглавление:
1. Оксид углерода(II)
2. Свойства
3. Физиологическое действие, токсичность
4. Помощь при отравлении монооксидом углерода
5. История открытия
6. Определение монооксида углерода
7. Монооксид углерода в атмосфере Земли

Монооксид углерода представляет собой бесцветный газ без вкуса и запаха. Горюч. Так называемый «запах угарного газа» на самом деле представляет собой запах органических примесей.

Свойства монооксида углерода

Стандартная энергия Гиббса образования ΔG	−137,14 кДж/моль
Стандартная энтропия образования S	197,54 Дж/моль·K
Стандартная мольная теплоёмкость Cp	29,11 Дж/моль·K
Энтальпия плавления ΔHпл	0,838 кДж/моль
Энтальпия кипения ΔHкип	6,04 кДж/моль
Критическая температура tкрит	−140,23 °C
Критическое давление Pкрит	3,499 МПа
Критическая плотность ρкрит	0,301 г/см³

Основными типами химических реакций, в которых участвует монооксид углерода, являются реакции присоединения и окислительно-восстановительные реакции, в которых он проявляет восстановительные свойства.

При комнатных температурах CO малоактивен, его химическая активность значительно повышается при нагревании и в растворах.

Окисление СО в растворе часто идёт с заметной скоростью лишь в присутствии катализатора. При подборе последнего основную роль играет природа окислителя. Так, KMnO₄ быстрее всего окисляет СО в присутствии мелкораздробленного серебра, K₂Cr₂O₇ — в присутствии солей ртути, KClO₃ — в присутствии OsO₄. В общем, по своим восстановительным свойствам СО похож на молекулярный водород.

Ниже 830 °C более сильным восстановителем является CO, — выше — водород. Поэтому равновесие реакции:

до 830 °C смещено вправо, выше 830 °C влево.

Интересно, что существуют бактерии, способные за счёт окисления СО получать необходимую им для жизни энергию.

Монооксид углерода горит синим пламенем на воздухе:

Температура горения CO может достигать 2100 °C, она является цепной, причём инициаторами служат небольшие количества водородсодержащих соединений

Благодаря такой хорошей теплотворной способности, CO является компонентом разных технических газовых смесей, используемых, в том числе, для отопления.

Монооксид углерода реагирует с галогенами. Наибольшее практическое применение получила реакция с хлором:

Реакция экзотермическая, её тепловой эффект 113 кДж, в присутствии катализатора она идёт уже при комнатной температуре. В результате реакции образуется фосген — вещество, получившее широкое распространение в разных отраслях химии. По аналогичным реакцииям могут быть получены COF₂ и COBr₂. Карбонилиодид не получен. Экзотермичность реакций быстро снижается от F к I. Можно также получать и смешанные производные, например COFCl.

Реакцией CO с F₂, кроме карбонилфторида можно получить перекисное соединение₂O₂. Его характеристики: температура плавления −42 °C, кипения +16 °C, обладает характерным запахом, при нагревании выше 200 °C разлагается со взрывом, в кислой среде реагирует с иодидом калия по уравнению:

Монооксид углерода реагирует с халькогенами. С серой образует сероксид углерода COS, реакция идёт при нагревании, по уравнению:

Получены также аналогичные селеноксид COSe и теллуроксид COTe.

Восстанавливает SO₂:

SO₂ + 2CO → 2CO₂ + S

C переходными металлами образует очень летучие, горючие и ядовитые соединения — Карбонилы, такие как Cr₆, Ni₄, Mn₂CO₁₀, Co₂₉ и др.

Как указано выше, монооксид углерода незначительно растворяется в воде, однако не реагирует с ней. Также он не вступает в реакции с растворами щелочей и кислот. Однако с расплавами щелочей вступает в реакцию:

Интересна реакция монооксида углерода с металлическим калием в аммиачном растворе. При этом образуется взрывчатое соединение диоксодикарбонат калия:

2K + 2CO → KO—C₂—OK

Реакцией с аммиаком при высоких температурах можно получить важное для промышленности соединение — циановодород HCN. Реакция идёт в присутствии катализатора по уравнению:

Просмотров: 13841

<<< Оксид серы(IV)

Полихлорированные дифенилы >>>