Что такое угарный газ, как не отравиться со

Получение[править | править код]

Промышленный способправить | править код

Влияние температуры на равновесие реакции: CO2+C⇄2CO{\displaystyle {\mathsf {CO_{2}+C\rightleftarrows 2CO}}}

Образуется при горении углерода или соединений на его основе (например, бензина) в условиях недостатка кислорода:

2C+O2→2CO↑{\displaystyle {\mathsf {2C+O_{2}\rightarrow 2CO\uparrow }}} (тепловой эффект этой реакции 220 кДж),

или при восстановлении диоксида углерода раскалённым углём:

CO2+C⇄2CO↑{\displaystyle {\mathsf {CO_{2}+C\rightleftarrows 2CO\uparrow }}} (ΔH = 172 кДж, ΔS = 176 Дж/К)

Эта реакция происходит при печной топке, когда слишком рано закрывают печную заслонку (пока окончательно не прогорели угли). Образующийся при этом оксид углерода(II) вследствие своей ядовитости вызывает физиологические расстройства («угар») и даже смерть (см. ниже), отсюда и одно из тривиальных названий — «угарный газ».

Реакция восстановления диоксида углерода обратимая, влияние температуры на состояние равновесия этой реакции приведено на графике. Протекание реакции вправо обеспечивает энтропийный фактор, а влево — энтальпийный. При температуре ниже 400 °C равновесие практически полностью сдвинуто влево, а при температуре выше 1000 °C вправо (в сторону образования CO). При низких температурах скорость этой реакции очень мала, поэтому оксид углерода(II) при нормальных условиях вполне устойчив. Это равновесие носит специальное название равновесие Будуара.

Смеси оксида углерода(II) с другими веществами получают при пропускании воздуха, водяного пара и т. п. сквозь слой раскалённого кокса, каменного или бурого угля и т. п. (см. генераторный газ, водяной газ, смешанный газ, синтез-газ).

Лабораторный способправить | править код

Разложение жидкой муравьиной кислоты под действием горячей концентрированной серной кислоты либо пропускание газообразной муравьиной кислоты над P2O5. Схема реакции:

HCOOH→H2SO4otH2O+CO↑{\displaystyle {\mathsf {HCOOH{\xrightarrow{^{o}t}}H_{2}O+CO\uparrow }}}

Можно также обработать муравьиную кислоту хлорсульфоновой. Эта реакция идёт уже при обычной температуре по схеме:

HCOOH+HSO3Cl→H2SO4+HCl↑+CO↑.{\displaystyle {\mathsf {HCOOH+HSO_{3}Cl\rightarrow H_{2}SO_{4}+HCl\uparrow +CO\uparrow .}}}

Нагревание смеси щавелевой и концентрированной серной кислот. Реакция идёт по уравнению:

H2C2O4→H2SO4otCO↑+CO2↑+H2O.{\displaystyle {\mathsf {H_{2}C_{2}O_{4}{\xrightarrow{^{o}t}}CO\uparrow +CO_{2}\uparrow +H_{2}O.}}}

Нагревание смеси гексацианоферрата(II) калия с концентрированной серной кислотой. Реакция идёт по уравнению:

K4Fe(CN)6+6H2SO4+6H2O→ot2K2SO4+FeSO4+3(NH4)2SO4+6CO↑.{\displaystyle {\mathsf {K_{4}+6H_{2}SO_{4}+6H_{2}O{\xrightarrow{^{o}t}}2K_{2}SO_{4}+FeSO_{4}+3(NH_{4})_{2}SO_{4}+6CO\uparrow .}}}

Восстановлением из карбоната цинка магнием при нагревании:

Mg+ZnCO3→otMgO+ZnO+CO↑.{\displaystyle {\mathsf {Mg+ZnCO_{3}{\xrightarrow{^{o}t}}MgO+ZnO+CO\uparrow .}}}

[править] Литература

• Б. В. Некрасов. Основы общей химии. — М.: «Химия», 1967, — т.2
• Я. А. Угай. Высшая и неорганическая химия. — М.: «Высш. шк.», 1997, — 527 с.

Обычные оксиды	CO2 • CO
Экзотические оксиды	C2O2 • C2O3 • C3O2 • C4O2 • C4O6 • C5O2 • C2O • CO3 • CO4 • C12O9 • C12O12
Полимеры	Оксид графита • C3O2 • CO • CO2
Производные оксидов углерода	Карбонилы металлов • Угольная кислота • Гидрокарбонаты • Карбонаты • Дикарбонаты • Трикарбонаты

Общеядовитого действия	Циановодород (AC) • Хлорциан (CK) • Арсин (SA) • Фосфин (PH) • Угарный газ (CO)
Удушающего действия	Фосген (CG, Р-10 • Дифосген (DP) • Хлор (CL)
Кожно-нарывного действия	Иприт (HD) • Люизит (L, Р-43) • Метилдихлорарсин (MD) • Этилдихлорарсин (ED) • Фенилдихлорарсин (PD) • Сесквииприт (Q) • Азотистые иприты (Газ HN1, Газ HN2, Газ HN3) • Кислородный иприт (T)
Нервно-паралитического действия	Фосфорилтиохолины VE • VP • VS • Р-33 (VR) • VM • VX • Амитон (VG) • EA-3148 Фторфосфонаты Табун (GA, Р-18) • Зарин (GB, Р-35) • Зоман (GD, Р-55) • Циклозарин (GF) • Этилзарин (GE) • GV
Раздражающего действия (ирританты)	Слезоточивые вещества (лакриматоры) Акролеин (DG) • Камит (CA) • Мартонит (BA) • Метилизоцианат • Хлорацетофенон (CN, Р-14) • Хлорпикрин (PS) Чихательные вещества (стерниты) Адамсит (DM, Р-15) • Дифенилхлорарсин (DA) • Дифенилцианарсин (DC) Комплексные Дибензоксазепин (CR) • Морфолид пеларгоновой кислоты (MPA) • Хлорбензальмалондинитрил (CS, Р-65)
Психохимического действия (инкапаситанты)	Хинуклидил-3-бензилат (BZ, Р-78) • Фенциклидин (SN) • ЛСД (K) • Апоморфин • EA 3167
Болевого действия (алгогены)	1-метокси-1,3,5-циклогептатриен (CH)
Метаболические яды (цитотоксиканты)	1,2-дихлорэтан • Оксид этилена • Полихлордибензодиоксины (ПХДД) • Полихлордибензофураны (ПХДФ)

Газоснабжение жилых домов

Применение газа с целью отопления жилых домов, подогрева воды в теплое время года стало возможным благодаря относительно малой стоимости этого ископаемого.

Пройдя первичную переработку, он очищается от механических примесей, химических добавок. Благодаря широкой сети газопроводов его можно получить в любом населенном пункте и доставить в каждый дом.

Область применения природного газа в жилых домах:

• Приготовление пищи
• Подогрев воды при отсутствии центрального горячего водоснабжения
• Отопление в холодное время года

Приготовление пищи. В большинстве домов установлены газовые плиты для приготовления еды. Популярность они набрали не столько от цены на плиты, сколько от стоимости топлива, удобства подключения, бесперебойности снабжения.

Преимуществом газовых плит можно отметить простоту эксплуатации и небольшую стоимость обслуживания и ремонта.

Подогрев воды. Использование природного топлива для нагрева воды в домах стало популярным еще в середине прошлого века.

Огромным преимуществом этих систем стало наличие уже подведенного источника природного газа в квартиры, дома.

Исправная и отрегулированная колонка давала стабильно горячую воду для нужд каждого потребителя при отсутствии центрального горячего водоснабжения.

Отопление. Этот вид использования газа нашел широкое применение в частных домах, к которым нецелесообразно проводить центральное отопление.

Каждый потребитель, имея в арсенале уже существующую систему газоснабжения, ставил отопительный котел для своих нужд.

В зависимости от площади дома приобретался котел, устанавливалась система разводки тепла по всему дому.

Потребитель сам выбирал температуру в своем доме в зависимости от погодных условий и соответственно расход газа.

Органическая химия и химия основных групп элементов

В присутствии сильных кислот и воды, окись углерода вступает в реакцию с алкенами с образованием карбоновых кислот в процессе, известном как реакции Коха-Хаафа. В реакции Гаттермана-Коха, арены преобразуются в бензальдегидные производные в присутствии AlCl3 и HCl. Литийорганические соединения (например, бутиллитий) вступают в реакцию с окисью углерода, но эти реакции мало научно применимы.
Несмотря на то, что CO реагирует с карбокатионами и карбанионами, он относительно нереакционноспособен к органическим соединениям без вмешательства металлических катализаторов.
С реагентами из основной группы, СО проходит несколько примечательных реакций

Хлорирование СО является промышленным процессом, приводящим к образованию важного соединения фосгена. С бораном, СО образует аддукт, H3BCO, который является изоэлектронным с катионом ацилия +

СО вступает в реакцию с натрием, создавая продукты, полученные из связи С-С.
Соединения циклогексагегексон или триквиноил (C6O6) и циклопентанепентон или лейконовая кислота (C5O5), которые до сих пор получали лишь в следовых количествах, можно рассматривать как полимеры окиси углерода.
При давлении более 5 ГПа, окись углерода превращается в твердый полимер углерода и кислорода. Это метастабильное вещество при атмосферном давлении, но оно является мощным взрывчатым веществом.

Получение.

   
Монооксид углерода образуется
при сгорании углерода в
недостатке кислорода. Чаще всего
он получается в результате
взаимодействия углекислого газа
с раскалённым углём:

СО₂
+ С + 171 кДж = 2 СО.

   
Реакция эта обратима, причём
равновесие её ниже 400 °С
практически нацело смещено влево,
а выше 1000 °С — вправо (рис. 7). Однако
с заметной скоростью оно
устанавливается лишь при высоких
температурах. Поэтому в обычных
условиях СО вполне устойчив.

Рис. 7.
Равновесие СО₂ + С = 2 СО.

   Образование
СО из элементов идёт по уравнению:

2 С + О₂
= 2 СО + 222 кДж.

   
Небольшие количества СО удобно
получать разложением муравьиной
кислоты: 

НСООН =
Н₂О + СО

   
Реакция эта легко протекает при
взаимодействии НСООН с горячей
крепкой серной кислотой.
Практически это получение
осуществляют либо действием конц.
серной кислоты на жидкую НСООН (при
нагревании), либо пропусканием
паров последней над
гемипентаоксидом фосфора.
Взаимодействие НСООН с
хлорсульфоновой кислотой по
схеме:

НСООН +
СISO₃H = H₂SO₄ + HCI + CO

идёт уже при
обычных температурах.

   
Удобным методом лабораторного
получения СО могут служить
нагревание с конц. серной
кислотой щавелевой кислоты или
железосинеродистого калия. В
первом случае реакция протекает
по схеме: 

Н₂С₂О₄
= СО + СО₂ + Н₂О.

   
Наряду с СО выделяется и
углекислый газ, который может
быть задержан пропусканием
газовой смеси сквозь раствор
гидроксида бария. Во втором
случае единственным газообразным
продуктом является оксид
углерода:

К₄[Fe(CN)₆]
+ 6 H₂SO₄ + 6 H₂O = 2 K₂SO₄
+ FeSO₄ + 3 (NH₄)₂SO₄
+ 6 CO.

   
Большие количества СО могут быть
получены путём неполного
сжигания каменного угля в
специальных печах —
газогенераторах. Обычный («воздушный»)
генераторный газ содержит в
среднем (объёмн. %): СО-25, N2-70, СО₂-4
и небольшие примеси других газов.
При сжигании он даёт 3300-4200 кДж на м3.
Замена обычного воздуха на
кислород ведёт к значительному
повышению содержания СО (и
увеличению теплотворной
способности газа).

    Ещё
больше СО содержит водяной газ,
состоящий (в идеальной случае) из
смеси равных объёмов СО и Н₂
и дающий при сгорании 11700 кДж/м3.
Газ этот получают продувкой
водяного пара сквозь слой
раскалённого угля, причём около
1000 °С имеет место взаимодействие
по уравнению:

Н₂О
+ С + 130 кДж = СО + Н₂.

   
Реакция образования водяного
газа идёт с поглощением тепла,
уголь постепенно охлаждается и
для поддержания его в раскалённом
состоянии приходится пропускание
водяного пара чередовать с
пропусканием в газогенератор
воздуха (или кислорода). В связи с
этим водяной газ содержит
приблизительно СО-44, Н₂-45, СО₂-5
и N₂-6%. Он широко
используется для синтезов
различных органических
соединений.

    Часто
получают смешанный газ. Процесс
его получения сводится к
одновременному продуванию сквозь
слой раскалённого угля воздуха и
паров воды, т.е. комбинированию
обоих описанных выше методов-
Поэтому состав смешанного газа
является промежуточным между
генераторным и водяным. В среднем
он содержит: СО-30, Н₂-15, СО₂-5
и N₂-50%. Кубический метр его
даёт при сжигании около 5400 кДж.

Отравление угарным или бытовым газом симптомы и признаки, меры первой помощи

Угарный газ (окись углерода, СО) не имеет ни цвета, ни вкуса, ни запаха в связи с этим риск отравления угарным газом значительно возрастает. Угарный газ образуется во время неполного сгорания различных веществ содержащих углерод. Угарный газ является токсичным компонентом выхлопных газов. Чаще всего отравление угарным газом возникает из-за неправильного использования печей или котлов, в растопке которых используется каменный уголь или газ.
Природный газ также бесцветен и не имеет запаха. Для повышения безопасности эксплуатации газовых приборов на газодобывающих станциях в природный газ добавляют небольшое количество других газов, обладающих резким и неприятным запахом.
При попадании в организм человека, угарный или бытовой  газ заменяют кислород  в крови и вызывают удушение.

Симптомы и признаки отравления угарным газом и бытовым газом:

Отравлению угарным газом и бытовым газом чаще подвергаются спящие люди, дети оставленные без присмотра, люди,  находящиеся в состоянии алкогольного или наркотического опьянения. Часто отравление угарным газом происходит во время пожара.

Причины отравления угарным или бытовым газом

Чаще всего  отравление угарным или бытовым газом возникает в результате неправильной эксплуатации отопительных приборов. Отравление бытовым газом может быть спровоцировано и намеренно в суицидальных или криминальных целях.
Бытовые приборы и технические средства, вырабатывающие угарный газ:

Факторы риска отравления угарным или бытовым газом

Вдыхание угарного газа или бытового газа опасно для всех, но существуют категории людей, которые более чувствительны к воздействию этих газов на организм. Беременные женщины Дети Пожилые люди Курильщики Люди, с хроническими заболеваниями сердца, легких и крови.

Осложнения отравления угарным или бытовым газом:

Отравления угарным газом и бытовым чрезвычайно  опасны. В зависимости от степени и продолжительности воздействия, отравления угарным или бытовым газом могут вызвать:

1.     Продолжительные и необратимые повреждения мозга
2.     Сердечную недостаточность
3.     Смерть

Первая помощь и лечение при отравлении угарным или бытовым газом

1. Сразу после появления  симптомов отравления угарным гили бытовым газом  немедленно выйдите на свежий воздух и вызовите скорую
2. Почувствовав запах бытового газа – проверьте выключено ли газовое оборудование и откройте окна. Ни в коем случае не зажигайте свет или огонь – это может спровоцировать взрыв.
3. Выйдя на улицу вызовите пожарную службу или службу ремонта газовых сетей

Если вы оказываете помощь пострадавшему от отравления:

1. Убедитесь в том, что у вас есть поддержка (кто-то ждет вас на улице и готов помочь вам) – войдя в помещение вы можете сами стать жертвой отравления
2. Войдя в помещение где находится пострадавший – откройте окна и двери, не зажигайте свет или огонь
3. Постарайтесь как можно быстрее вывести пострадавшего на улицу и немедленно вызовите скорую помощь.

При отравлении угарным или бытовым газом цель лечения состоит в замене окиси углерода в крови кислородом. Для того, чтобы обогатить ткани организма пострадавшего кислородом ему надевают кислородную маску.

Профилактика отравления угарным или бытовым газом

1. Установите детектор угарного и бытового  газа на каждом этаже вашего дома. Проверяйте ваши детекторы  дыма,  по крайней мере, дважды в год. Если сработал детектор, немедленно выйдите  из дома и вызовите пожарных или газовую службу.
2. Откройте дверь гаража перед тем, как завести машину.  Если вы завели машину, держите дверь гаража открытой, а дверь в дом наоборот, плотно закрытой. Удаляйте снег и другой мусор из выхлопной трубы перед тем как завести автомобиль.
3. Используйте газовую и другую бытовую технику по назначению. Во избежание отравления угарным или бытовым газом, никогда не используйте газовую  плиту или печь для отопления дома. Используйте  портативные газовые плиты только на открытом воздухе. Никогда не запускайте генератор эклектического тока работающий на бензине или дизельном топливе в замкнутом пространстве, например, в  подвале или в гараже.
4. Содержите ваши газовые приборы и камин в исправности. Убедитесь, что ваша техника надлежащим образом вентилируется.
5. Никогда не оставляйте маленьких детей без присмотра в помещении где используется отопительные приборы работающие на горючем.

Лечение в домашних условиях народными средствами

Конечно, натуральные продукты известны абсолютной безопасностью и экологической чистотой, но каждый ингредиент, предназначающийся для приготовления того или иного средства, наделён определенными свойствами, ввиду чего может по-разному влиять на человеческий организм!

Если Вы решили воспользоваться средствами народной медицины: идёте к врачу и показываете рецепт. Получили одобрение? Смело готовьте смесь. Запрет? Забудьте о средствах народной медицины!

Так, что же рекомендуют применять приверженцы народной медицины, чтобы ликвидировать негативные последствия?

Я расскажу о некоторых средствах, проверенных временем.

Чудодейственный клюквенно-брусничный коктейль

Чтобы приготовить целебное средство, вооружаемся:

• сочной клюквой – 100 гр.;
• ароматной брусникой – 200 гр.;
• водой – 300 гр.

Берём ягоды, хорошенько вымываем, удаляем хвостики. Наливаем воду в чайник, ставим на плиту, ждём закипания. Тем временем превращаем ягоды в пюре с помощью сита, мясорубки или блендера. Кладём кашицу в ёмкость, заливаем водой и тщательно размешиваем. Накрываем кастрюльку крышкой, укутываем полотенцем и настаиваем средство 2 часа. Затем процеживаем его с помощью марли или ситечка.

Средство принимаем 6–7 раз в сутки по 50 мл. Полезный и ароматный коктейль обладает очищающими, мочегонными, потогонными, защитными, питательными и антитоксическими свойствами.

Целебная настойка из спорыша

Для приготовления полезной настойки из спорыша запасаемся:

• высушенным измельченным спорышом – 2 ст. л.;
• водой – 2 ст.

В чайник наливаем водичку, ставим на плиту и ждем закипания. В миску кладём травку – спорыш. Затем заливаем его кипятком, перемешиваем, тару накрываем крышкой, укутываем полотенцами, ждём 3 часа. С помощью сита или марли процеживаем зелье.

Принимаем средство 2 раза в сутки по ½ стакана. Напиток из спорыша известен укрепляющими, восстанавливающими, питательными, защитными, противовоспалительными, противовирусными, очищающими свойствами.

Полезный экстракт родиолы розовой

Чтобы приготовить настойку из розовой родиолы, нам потребуется:

• корень родиолы розовой – 100 гр.;
• качественная водка – 400 мл.

Измельчаем корень родиолы, кладём его в баночку и заливаем водкой. Ингредиенты хорошенько перемешиваем, закупориваем крышечкой тару и ставим в тёмное место на 7 суток. Через неделю процеживаем настойку через сито или марлю.

Принимаем вещество по 15 капелек трижды в сутки (согласен, маловато как-то). Средство известно болеутоляющим, тонизирующим, противовоспалительным, антитоксическим, восстанавливающим, очищающим эффектом.

Ссылки

Оксиды

H2O

Li2OLiCoO2Li3PaO4Li5PuO6Ba2LiNpO6LiAlO2Li3NpO4Li2NpO4Li5NpO6LiNbO3

BeO

B2O3

С3О2C12O9COC12O12C4O6CO2

N2ONON2O3N4O6NO2N2O4N2O5

O

F

Na2ONaPaO3NaAlO2Na2PtO3

MgO

AlOAl2O3NaAlO2LiAlO2AlO(OH)

SiOSiO2

P4OP4O2P2O3P4O8P2O5

S2OSOSO2SO3

Cl2OClO2Cl2O6Cl2O7

K2OK2PtO3KPaO3

CaOCa3OSiO4CaTiO3

Sc2O3

TiOTi2O3TiO2TiOSO4CaTiO3BaTiO3

VOV2O3V3O5VO2V2O5

FeCr2O4CrOCr2O3CrO2CrO3MgCr2O4

MnOMn3O4Mn2O3MnO(OH)Mn5O8MnO2MnO3Mn2O7

FeCr2O4FeOFe3O4Fe2O3

CoFe2O4CoOCo3O4CoO(OH)Co2O3CoO2

NiONiFe2O4Ni3O4NiO(OH)Ni2O3

Cu2OCuOCuFe2O4Cu2O3CuO2

ZnO

Ga2OGa2O3

GeOGeO2

As2O3As2O4As2O5

SeOCl2SeOBr2SeO2Se2O5SeO3

Br2OBr2O3BrO2

Rb2ORbPaO3Rb4O6

SrO

Y2O3YOFYOCl

ZrO(OH)2ZrO2ZrOSZr2О3Сl2

NbONb2O3NbO2Nb2O5Nb2O3(SO4)2LiNbO3

Mo2O3Mo4O11MoO2Mo2O5MoO3

TcO2Tc2O7

Ru2O3RuO2Ru2O5RuO4

RhORh2O3RhO2

PdOPd2O3PdO2

Ag2OAg2O2

Cd2OCdO

In2OInOIn2O3

SnOSnO2

Sb2O3Sb2O4Hg2Sb2O7Sb2O5

TeO2TeO3

I2O4I4O9I2O5

Cs2OCs2ReCl5O

BaOBaPaO3BaTiO3BaPtO3

HfO(OH)2HfO2

Ta2OTaOTaO2Ta2O5

WO2Br2WO2WO2Cl2WOBr4WOF4WOCl4WO3

Re2OReORe2O3ReO2Re2O5ReO3Re2O7

OsOOs2O3OsO2OsO4

Ir2O3IrO2

PtOPt3O4Pt2O3PtO2K2PtO3Na2PtO3PtO3

Au2OAuOAu2O3

Hg2OHgO(Hg3O2)SO4Hg2O(CN)2Hg2Sb2O7Hg3O2Cl2Hg5O4Cl2

Tl2OTl2O3

Pb2OPbOPb3O4Pb2O3PbO2

BiOBi2O3Bi2O4Bi2O5

PoOPoO2PoO3

At

Fr

Ra

Rf

Db

Sg

Bh

Hs

Mt

Ds

Rg

Cn

Nh

Fl

Mc

Lv

Ts

↓

La2O2SLa2O3

Ce2O3CeO2

PrOPr2O2SPr2O3Pr6O11PrO2

NdONd2O2SNd2O3NdHO

Pm2O3

SmOSm2O3

EuOEu3O4Eu2O3EuO(OH)Eu2O2S

Gd2O3

Tb

Dy2O3

Ho2O3Ho2O2S

Er2O3

Tm2O3

YbOYb2O3

Lu2O2SLu2O3LuO(OH)

Ac2O3

UO2UO3U3O8

PaOPaO2Pa2O5PaOS

ThO2

NpONpO2Np2O5Np3O8NpO3

PuOPu2O3PuO2PuO3PuO2F2

AmO2

Cm2O3CmO2

Bk2O3

Cf2O3

Es

Fm

Md

No

Lr

Координационная химия

Большинство металлов образуют координационные комплексы, содержащие ковалентно присоединенную окись углерода. Только металлы в низших степенях окисления будут соединяться с лигандами окиси углерода. Это связано с тем, что необходима достаточная плотность электронов, чтобы облегчить обратное пожертвование от металлической DXZ-орбитали, к π * молекулярной орбитали из СО. Неподеленная пара на атоме углерода в СО также жертвует электронную плотность в dx²-y² на металле для формирования сигма-связи. Это пожертвование электрона также проявляется цис-эффектом, или лабилизацией СО лигандов в цис-положении. Карбонил никеля, например, образуется путем прямого сочетания окиси углерода и металлического никеля:

Ni + 4 CO → Ni (CO) 4 (1 бар, 55 ° C)

По этой причине, никель в трубке или ее части не должен вступать в длительный контакт с окисью углерода. Карбонил никеля легко разлагается обратно до Ni и СО при контакте с горячими поверхностями, и этот метод используется для промышленной очистки никеля в процессе Монда.
В карбониле никеля и других карбонилах, электронная пара на углероде взаимодействует с металлом; окись углерода жертвует электронную пару металлу. В таких ситуациях, окись углерода называется карбонильным лигандом. Одним из наиболее важных карбонил металлов является пентакарбонил железа, Fe (CO) 5.
Многие комплексы металл-CO получают путем декарбонилирования органических растворителей, а не из СО. Например, трихлорид иридия и трифенилфосфин реагируют в кипящем 2-метоксиэтаноле или ДМФ, с получением IrCl (CO) (PPh3) 2.
Карбонилы металлов в координационной химии обычно изучаются с помощью инфракрасной спектроскопии.

Строение молекулы

Молекула CO имеет тройную связь, как и молекула азота N₂. Так как эти молекулы сходны по строению (изоэлектронны, двухатомны, имеют близкую молярную массу), то и свойства их также схожи — очень низкие температуры плавления и кипения, близкие значения стандартных энтропий и т. п.

В рамках метода валентных связей строение молекулы CO можно описать формулой » :C≡O: «.

Согласно методу молекулярных орбиталей, электронная конфигурация невозбуждённой молекулы CO σ2Oσ2zπ4x, y σ2C. Тройная связь образована σ-связью, образованной за счёт σ_z электронной пары, а электроны дважды вырожденного уровня π_{x, y} соответствуют двум π-связям. Электроны на несвязывающих σ_C-орбитали и σ_O-орбитали соответствуют двум электронным парам, одна из которых локализована у атома углерода, другая — у атома кислорода.

Благодаря наличию тройной связи молекула CO весьма прочна (энергия диссоциации 1069 кДж/моль, или 256 ккал/моль, что больше, чем у любых других двухатомных молекул) и имеет малое межъядерное расстояние (d_C≡O=0,1128 нм или 1,13 Å).

Молекула слабо поляризована, её электрический дипольный момент μ = 0,04⋅10−29 Кл·м. Многочисленные исследования показали, что отрицательный заряд в молекуле CO сосредоточен на атоме углерода C−←O+ (направление дипольного момента в молекуле противоположно предполагавшемуся ранее). Энергия ионизации 14,0 эВ, силовая константа связи k = 18,6.

Химические свойства углекислого газа. Химические реакции (уравнения) углекислого газа:

Диоксид углерода относится к кислотным оксидам, поэтому для него характерны следующие химические реакции:

1. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и водорода:

CO₂ + 4H₂ → CH₄ + 2H₂O (t ~ 200 °C, kat = Cu₂O).

В результате реакции образуются метан и вода.

2. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и углерода:

CO₂ + C ⇄ 2CO (t = 700-1000 °C).

В результате реакции образуется оксид углерода (II). Реакция протекает при взаимодействии углекислого газа с раскаленными углями.

3. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и магния:

CO₂ + 2Mg → 2MgO + C (t ~ 500 °C).

В результате реакции образуются оксид магния и углерод.

4. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и гафния:

Hf + CO₂ → HfC + HfO₂ (t = 800-1000 °C).

В результате реакции образуются карбид гафния и оксид гафния.

5. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и германия:

Ge + CO₂ → GeO + CO (t = 700-900 °C).

В результате реакции образуются оксид германия и оксид углерода (II).

6. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и цинка:

Zn + CO₂ → ZnO + CO (t = 800-950 °C).

В результате реакции образуются оксид цинка и оксид углерода (II).

7. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и индия:

2In + CO₂ → In₂O + CO (t ~ 850 °C).

В результате реакции образуются оксид индия и оксид углерода (II).

8. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и циркония:

2Zr + CO₂ → ZrC + ZrO₂ (t = 800-100 °C).

В результате реакции образуются карбид циркония и оксид циркония.

9. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и вольфрама:

W + 2CO₂ → WO₂ + 2CO (t ~ 1200 °C).

В результате реакции образуются оксид вольфрама и оксид углерода (II).

10. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и оксида лития:

Li₂O + CO₂ → Li₂CO₃.

В результате реакции образуется карбонат лития.

11. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и оксида натрия:

Na₂O + CO₂ → Na₂CO₃ (t = 450-550 °C).

В результате реакции образуется карбонат натрия.

12. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и оксида калия:

K₂O + CO₂ → K₂CO₃ (t ~ 400 °C).

В результате реакции образуется карбонат калия.

13. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и оксида бария:

BaO + CO₂ → BaCO₃.

В результате реакции образуется карбонат бария.

14. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и оксида кальция:

CaO + CO₂ → CaCO₃.

В результате реакции образуется карбонат кальция.

15. реакция взаимодействия карбоната кальция, оксида углерода (IV) и воды:

CaCO₃ + CO₂ + H₂O → Ca(HCO₃)₂.

В результате реакции образуется гидрокарбонат кальция.

16. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и оксида магния:

MgO + CO₂ → MgCO₃.

В результате реакции образуется карбонат магния.

17. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и оксида кремния (II):

SiO + CO₂ → SiO₂ + CO (t ~ 500 °C).

В результате реакции образуются оксид кремния (IV) и оксид углерода (II).

18. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и воды:

CO₂ + H₂O ⇄ H₂CO₃.

В результате реакции образуется угольная кислота.

19. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и гидроксида лития:

2LiOH + CO₂ → Li₂CO₃ + H₂O.

В результате реакции образуются карбонат лития и вода. В ходе реакции используется концентрированный раствор гидроксида лития.

20. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и гидроксида калия:

KOH + CO₂ → KHCO₃,

2KOH + CO₂ → K₂CO₃ + H₂O.

В первом случае в результате реакции образуются гидрокарбонат калия, во втором случае – карбонат калия и вода. Реакция протекает в первом случае в этаноле и используется разбавленный раствор гидроксида калия, во втором используется концентрированный раствор гидроксида калия.

21. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и гидроксида натрия:

NaOH + CO₂ → NaHCO₃,

2NaOH + CO₂ → Na₂CO₃ + H₂O.

В первом случае в результате реакции образуются гидрокарбонат натрия, во втором – карбонат натрия и вода. В ходе первой реакции используется разбавленный раствор гидроксида натрия, в ходе второй – концентрированный раствор гидроксида натрия.

22. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и гидроксида кальция:

Ca(OH)₂ + CO₂ → CaCO₃ + H₂O.

В результате реакции образуются карбонат кальция и вода.

23. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и гидроксида бария:

Ba(OH)₂ + CO₂ → BaCO₃ + H₂O.

В результате реакции образуются карбонат бария и вода.

24. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и метана:

CH₄ + CO₂ → 2CO + 2H₂ (t = 800-900 °C, kat = NiO, нанесенный на Al₂O₃).

В результате реакции образуются оксид углерода (II) и вода.

25. реакция термического разложения оксида углерода (IV):

2CO₂ → 2CO + O₂ (t > 2000 °C).

В результате реакции образуются оксид углерода (II) и кислород.

26. реакция фотосинтеза:

6CO₂ + 6H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6O₂ (hv, kat = хлорофилл).

В результате реакции образуются глюкоза и кислород.

«Одеяло Земли»

Углекислый газ (двуокись углерода, диоксид углерода, CO₂) формируется при соединении двух элементов: углерода и кислорода. Он образуется в процессе сжигания угля или углеводородных соединений, при ферментации жидкостей, а также как продукт дыхания людей и животных. В небольших количествах он содержится и в атмосфере, откуда он ассимилируется растениями, которые, в свою очередь, производят кислород.

Углекислый газ бесцветен и тяжелее воздуха. Замерзает при температуре −78.5°C с образованием снега, состоящего из двуокиси углерода. В виде водного раствора он образует угольную кислоту, однако она не обладает достаточной стабильностью для того, чтобы ее можно было легко изолировать.

Углекислый газ — это «одеяло» Земли. Он легко пропускает ультрафиолетовые лучи, которые обогревают нашу планету, и отражает инфракрасные, излучаемые с ее поверхности в космическое пространство. И если вдруг углекислый газ исчезнет из атмосферы, то это в первую очередь скажется на климате. На Земле станет гораздо прохладнее, дожди будут выпадать очень редко. К чему это в конце концов приведет, догадаться нетрудно.

Правда, такая катастрофа нам пока еще не грозит. Скорее даже, наоборот. Сжигание органических веществ: нефти, угля, природного газа, древесины – постепенно увеличивает содержание углекислого газа в атмосфере. Значит, со временем надо ждать значительного потепления и увлажнения земного климата. Кстати, старожилы считают, что уже сейчас заметно теплее, чем было во времена их молодости…

Двуокись углерода выпускается жидкая низкотемпературная, жидкая высокого давления и газообразная. Ее получают из отбросных газов производств аммиака, спиртов, а также на базе специального сжигания топлива и других производств. Газообразная двуокись углерода – газ без цвета и запаха при температуре 20°С и давлении 101,3 кПа (760 мм рт. ст.), плотность – 1,839 кг/м3. Жидкая двуокись углерода – просто бесцветная жидкость без запаха.

Углекислый газ нетоксичен и невзрывоопасен. При концентрациях более 5% (92 г/м3) двуокись углерода оказывает вредное влияние на здоровье человека —  она тяжелее воздуха и может накапливаться в слабо проветриваемых помещениях у пола. При этом снижается объемная доля кислорода в воздухе, что может вызвать явление кислородной недостаточности и удушья.

Клиническая картина отравлений

Острое отравление О. у. развивается чаще всего при концентрациях ее в воздухе, превышающих 100—200 мг/м3, а отравление с коллапсом в зависимости от индивидуального состояния организма при концентрациях 400—600 мг/м3 через 2—5 час. При более высоких концентрациях острое отравление развивается через несколько минут. Оно характеризуется комплексом клин, симптомов со стороны ц. н. с., органов дыхания, сердечно-сосудистой системы и крови. Нарушения ц. н. с. сводятся к появлению головокружения, головной боли, возбуждению, спутанности сознания, в тяжелых случаях наступает потеря сознания и коллапс. Наиболее тяжелые отравления вызывают быстрое развитие комы, часто со смертельным исходом.

Коматозное состояние характеризуется ригидностью мышц конечностей, клоническими и тоническими судорогами, непроизвольным мочеиспусканием и дефекацией, лицо ярко-красного цвета, отмечается цианоз конечностей. При тяжелых отравлениях наблюдаются также кожно-трофические расстройства — эритема, отеки. В отдельных случаях наблюдаются расстройства зрения — нарушения светоощущения, изменение полей зрения, ксантопсия.

Расстройство дыхания выражается обычно одышкой, сменяющейся в дальнейшем урежением дыхания, обусловленным гипокапнией в результате гипервентиляции. Иногда наблюдаются случаи токсической пневмонии, возникающие на 2—3-й день после отравления в результате гипоксии легочной ткани, снижающей сопротивляемость к инфекции. Рентгенол, изменения легких: эмфизема, диффузные крупноочаговые затемнения и усиление легочного рисунка.

Характерны сердцебиение, учащение пульса, появление аритмии, расширение границ сердца, глухость тонов, явления стенокардии, в ряде случаев может развиться миокардит, инфаркт миокарда.

В крови наблюдается небольшое увеличение количества эритроцитов, замедление РОЭ, выраженный нейтрофильный лейкоцитоз с палочкоядерным сдвигом и лимфоэозинопе-нией.

Психические расстройства, наблюдаемые при отравлении О. у., зависят от ее концентрации. При легких отравлениях наблюдают обнубиляцию сознания (см. Оглушение) с жалобами на головные боли, головокружение, шум в ушах, тошноту и т. п. При острых отравлениях средней тяжести оглушенность постепенно нарастает до полной потери сознания, нередко возникают клонические судороги или эпилептические припадки. По выходе из бессознательного состояния преобладают то делириозные расстройства (нередко затяжные), то картины сумеречного состояния. Описаны также подострые бредовые психозы с несистематизированными идеями преследования и воздействия, кататонические картины с негативизмом и состояние хаотического возбуждения с импульсивными и агрессивными поступками (см. Кататонический синдром).

После свободного от психических нарушений «светлого» промежутка времени, продолжительностью от нескольких дней до нескольких недель может развиваться так наз. хрон, стадия психических изменений. Больные снова становятся возбужденными, затем присоединяются симптомы оглушения, а по их миновании нарастают амнестические расстройства и спутанность сознания. Иногда развиваются хрон, бредовые (шизоформные) психозы. Психические расстройства, возникающие на отдаленном этапе отравления, как бы в виде рецидива, обладают различной степенью обратимости. Развитие психической слабости (неглубокой деменции) амнестического типа наблюдается особенно в тех прогностически неблагоприятных случаях, когда психические нарушения сочетаются с развитием признаков органического поражения головного мозга (в виде паркинсонизма и ригидности , амиостатически-акинетического синдрома с амимией и хватательными автоматизмами, реже хореатических и атетозоподобных гиперкинезов, афатических, апрактических и агностических расстройств). Характерны для таких случаев и явления полиневрита (резкие боли в конечностях) с полной инверсией сна.

Возможность хрон, отравления О. у. одни исследователи оспаривают, другие считают его результатом многократных легких острых отравлений. Несомненным является развитие астенического синдрома с усилением сухожильных рефлексов, появлением тремора век, языка, пальцев рук, нарушениями функции щитовидной железы, повышением в крови количества эритроцитов и гемоглобина. Следствием хрон, интоксикации, по мнению ряда исследователей, могут быть и трофические расстройства кожи, аритмия и экстрасистолия, стенокардические явления.

Применение[править | править код]

• Оксид углерода(II) является промежуточным реагентом, используемым в реакциях с водородом в важнейших промышленных процессах для получения органических спиртов и неразветвлённых углеводородов.
• Оксид углерода(II) применяется для обработки мяса животных и рыбы, придаёт им ярко-красный цвет и вид свежести, не изменяя вкуса (технологии Clear smoke и Tasteless smoke). Допустимая концентрация CO равна 200 мг/кг мяса.
• Оксид углерода(II) является основным компонентом генераторного газа, использовавшегося в качестве топлива в газогенераторных автомобилях.
• Угарный газ от выхлопа двигателей применялся нацистами в годы Второй мировой войны для массового умерщвления людей путём отравления.
  • Газовая камера
  • Газенваген