Что означает 4co2 в химии
Оксид углерода (II)
Оксид углерода (II)
Строение молекулы и физические свойства
Строение молекулы оксида углерода (II) – линейное. Между атомами углерода и кислорода образуется тройная связь, за счет дополнительной донорно-акцепторной связи:
Способы получения
В лаборатории угарный газ можно получить действием концентрированной серной кислоты на муравьиную или щавелевую кислоты:
НСООН → CO + H2O
В промышленности угарный газ получают в газогенераторах при пропускании воздуха через раскаленный уголь:
CO2 + C → 2CO
Еще один важный промышленный способ получения угарного газа — паровая конверсия метана. При взаимодействии перегретого водяного пара с метаном образуется угарный газ и водород:
Также возможна паровая конверсия угля:
C 0 + H2 + O → C +2 O + H2 0
Угарный газ в промышленности также можно получать неполным окислением метана:
Химические свойства
2. Оксид углерода (II) окисляется хлором в присутствии катализатора или под действием света с образованием фосгена. Фосген – ядовитый газ.
4. Под давлением оксид углерода (II) реагирует с щелочами. При этом образуется формиат – соль муравьиной кислоты.
CO + NaOH → HCOONa
Оксиды меди (II) и никеля (II) также восстанавливаются угарным газом:
СО + CuO → Cu + CO2
СО + NiO → Ni + CO2
6. Угарный газ окисляется и другими сильными окислителями до углекислого газа или карбонатов.
Оксид углерода(IV)
| Оксид углерода (IV) | |
|---|---|
_    | |
| Другие названия | углекислый газ, двуокись углерода, сухой лёд(твердый) |
| Формула | CO2 |
| Молярная масса | 44,0095(14) г/моль |
| В твердом виде | сухой лёд |
| Вид | бесцветный газ |
| Номер CAS | [124-38-9] |
| Свойства | |
| Плотность и фазовое состояние | 1,9769 кг/м³, при н.у.; 771 кг/м³, жидкий; 1512 кг/м³, твёрдый |
| Растворимость в воде | 1,45 кг/м³ |
| Удельная теплоемкость | 0,846 кДж/(кг*С) при 27 °C |
| Удельная теплота плавления | 25,13 кДж/моль |
| Точка плавления | −57 °C (216 K), под давлением |
| Точка кипения | −78 °C (195 K), возгоняется |
| Константа диссоциации кислоты (pKa) | 6,35 и 10,33 |
| Вязкость | 0,07 пз при −78 °C |
| Строение | |
| Форма молекулы | линейная |
| Кристаллическая решётка | молекулярная |
| Дипольный момент | ноль |
| Техника безопасности | |
| MSDS | External MSDS |
| Главные опасности | удушающее, раздражающее |
| NFPA 704 | |
| R-phrases | R: As, Fb [источник не указан 1315 дней] |
| S-phrases | S9, S23, S36 (ж) [источник не указан 1315 дней] |
| RTECS number | FF6400000 |
| Страница дополнительных сведений | |
| Структура и свойства | n, εr, и т. д. |
| Спектр | УФ, ИК, ЯМР, Масс-спектроскопия |
| Родственные соединения | |
| Оксиды | CO C3O2 стандартных условиях (25 °C, 100 кПа) Infobox disclaimer and references |
Оксид углерода(IV) (углекислый газ, диоксид углерода, двуокись углерода, угольный ангидрид) — CO2, бесцветный газ (в нормальных условиях), без запаха, со слегка кисловатым вкусом.
Концентрация углекислого газа в атмосфере Земли составляет в среднем 0,0395 %. [1]
Плотность при нормальных условиях 1,97 кг/м³. При атмосферном давлении диоксид углерода не существует в жидком состоянии, переходя непосредственно из твёрдого состояния в газообразное. Твёрдый диоксид углерода называют сухим льдом. При повышенном давлении и обычных температурах углекислый газ переходит в жидкость, что используется для его хранения.
Углекислый газ легко пропускает ультрафиолетовые лучи и лучи видимой части спектра, которые поступают на Землю от Солнца и обогревают её. В то же время он поглощает испускаемые Землёй инфракрасные лучи и является одним из парниковых газов, вследствие чего принимает участие в процессе глобального потепления. Постоянный рост уровня содержания этого газа в атмосфере наблюдается с начала индустриальной эпохи.
Содержание
Свойства
Физические
Химические
По химическим свойствам диоксид углерода относится к кислотным оксидам. При растворении в воде образует угольную кислоту. Реагирует со щёлочами с образованием карбонатов и гидрокарбонатов. Вступает в реакции электрофильного замещения (например, с фенолом ) и нуклеофильного присоединения (например, с магнийорганическими соединениями).
Биологические
Диоксид углерода играет одну из главных ролей в живой природе, участвуя во многих процессах метаболизма живой клетки. Диоксид углерода получается в результате множества окислительных реакций у животных, и выделяется в атмосферу с дыханием. Углекислый газ атмосферы — основной источник углерода для растений. Однако, ошибкой будет утверждение, что животные только выделяют углекислый газ, а растения — только поглощают его. Растения поглощают углекислый газ в процессе фотосинтеза, а без освещения они тоже его выделяют.
Углекислый газ в организмах животных имеет и физиологическое значение, например, участвует в регуляции сосудистого тонуса (см. Артериолы).
Получение
В промышленных количествах углекислота выделяется из дымовых газов, или как побочный продукт химических процессов, например, при разложении природных карбонатов (известняк, доломит) или при производстве алкоголя. Смесь полученных газов, промывают раствором карбоната калия, которые поглощают углекислый газ, переходя в гидрокарбонат. Раствор гидрокарбоната при нагревании или при пониженном давлении разлагается, высвобождая углекислоту. В современных установках получения углекислого газа вместо гидрокарбоната, чаще применяется водный раствор моноэтаноламина, который при определённых условиях способен абсорбировать СО₂, содержащийся в дымовом газе, а при нагреве отдавать его, таким образом, отделяется готовый продукт от других веществ.
Также углекислый газ получают на установках разделения воздуха, как побочный продукт получения чистого кислорода, азота и аргона.
В лабораторных условиях небольшие количества получают взаимодействием карбонатов и гидрокарбонатов с кислотами, например мрамора, мела или соды с соляной кислотой. Использование реакции серной кислоты с мелом или мрамором приводит к образованию малорастворимого сульфата кальция, который мешает реакции, и который удаляется значительным избытком кислоты.
Для приготовления напитков может быть использована реакция пищевой соды с лимонной кислотой или с кислым лимонным соком. Именно в таком виде появились первые газированные напитки. Их изготовлением и продажей занимались аптекари.
Применение
В пищевой промышленности углекислота используется как консервант и разрыхлитель, обозначается на упаковке кодом Е290.
Жидкая углекислота широко применяется в системах пожаротушения, в огнетушителях и для производства газированной воды и лимонада.
Углекислый газ используется в качестве защитной среды при сварке проволокой, но при высоких температурах происходит его диссоциация с выделением кислорода. Выделяющийся кислород окисляет металл. В связи с этим приходится в сварочную проволоку вводить раскислители, такие как марганец и кремний. Другим следствием влияния кислорода, также связанного с окислением, является резкое снижение поверхностного натяжения, что приводит, среди прочего, к более интенсивному разбрызгиванию металла, чем при сварке в аргоне или гелии.
Когда углекислота применяется в газовой фазе, то для хранения она используется под давлением, как сжиженный газ, в виде жидкой фазы. Хранение углекислоты в баллоне в сжиженном состоянии намного выгоднее, чем в виде газа. Углекислота имеет сравнительно низкую критическую температуру 31°С. Когда в 40-литровый баллон с нормальным давлением 100 кгс/сm² залито 30 кг сжиженного углекислого газа, то при температуре 31°С в баллоне будет только жидкая фаза с давлением 100 кгс/сm². Если температура будет выше, то следует уменьшить заполнение баллона или использовать баллоны с более высоким рабочим давлением. Если углекислота будет охлаждаться, то при температуре 21°С при нормальном заполнении в баллоне появиться газовая фаза.
Твёрдая углекислота — «сухой лёд» — используется в качестве хладагента в лабораторных исследованиях, в розничной торговле и т.д.
Методы регистрации
Измерение парциального давления углекислого газа требуется в технологических процессах, в медицинских применениях — анализ дыхательных смесей при искусственной вентиляции лёгких и в замкнутых системах жизнеобеспечения. Анализ концентрации CO2 в атмосфере используется для экологических и научных исследований, для изучения парникового эффекта. Углекислый газ регистрируют с помощью газоанализаторов основанных на принципе инфракрасной спектроскопии и других газоизмерительных систем. Медицинский газоанализатор для регистрации содержания углекислоты в выдыхаемом воздухе называется капнограф.
Углекислый газ в природе
Ежегодные колебания концентрации атмосферной углекислоты на планете определяются, главным образом, растительностью средних (40—70°) широт Северного полушария.
Большое количество углекислоты растворено в океане.
Углекислый газ составляет значительную часть атмосфер некоторых планет Солнечной системы: Венеры, Марса.
Токсичность
Кубок главы по химии 2014. Очный этап. 8 класс. Решение
КУБОК ГЛАВЫ ПО ХИМИИ 2014. ОЧНЫЙ ЭТАП. 8 КЛАСС. РЕШЕНИЕ.
Задание № 1. Тест. ЗА КАЖДЫЙ ВЕРНЫЙ ОТВЕТ – 2 БАЛЛА. МАХ : 20 БАЛЛОВ.
1) четыре атома кислорода 2) четыре молекулы углерода
3) четыре молекулы углекислого газа 4) восемь молекул кислорода
1) 5; 2) 7; 3) 15; 4) 10; 5) 13; 6) 6; 7) 0.
3. Относительная атомная масса серы:
1) 32 г/моль 2) 32 3) 16 4) 16 г/моль 5) 8 г/ моль 6) 8
4. Формула молекулы вещества, которая состоит из трех атомов калия,
одного атома фосфора и четырех атомов кислорода:
5. Молекула сернистого газа состоит из одного атома серы и двух атомов
кислорода. Какова формула сернистого газа?
1) SCl2 2) SO3 3) SO2 4) H2S 5) СО2
6. Распределите вещества на простые (А) и сложные (Б).
ЕСЛИ ВЕРНО ЧАСТИЧНО, ТО
ЗА КАЖДЫЙ ВЕРНЫЙ ОТВЕТ
Формула вещества: А) BaSO4 Б) HNO3 В) CuCl2 Г) Al2(SO4)3
8. Число твердых при обычных условиях неметаллов среди перечисленных веществ: Ne, S, Cl2, O2, I2, P, He, равно:
1) 2 ; 2) 3; 3) 4; 4) 8; 5) 13; 6) 6; 8) 0
ПРАВИЛЬНЫЙ ОТВЕТ – 2.
9. Резкий запах имеет: 1) медь 2) бром 3) водород 4) азот 5) вода
ПРАВИЛЬНЫЙ ОТВЕТ – 2.
10. К аллотропным модификациям углерода не относится:
1) алмаз 2) карбин 3) углекислый газ 4) графит
ПРАВИЛЬНЫЙ ОТВЕТ – 3.
Задание № 2. ( МАХ 10 БАЛЛОВ!) В качестве топлива для космических кораблей в определённый период времени использовался гидразин (формула: N2H4 ). В качестве окислителя применялся жидкий кислород.
Вопрос 1. Напишите уравнение горения гидразина в кислороде, если известно, что одним из продуктов горения является простое вещество.
ЗА ППРАВИЛЬНЫЙ ОТВЕТ – 2 БАЛЛА. ЗА ЧАСТИЧНО ВЕРНЫЙ ОТВЕТ ДО 1 БАЛЛА.
Вопрос 2. Какой объём ( в м3 ) газов (если считать все образующиеся продукты горения газами) образуется (в пересчёте на н. у.), если сжигать 320 кг гидразина?
320 кг – 320000 грамм.
Количество вещества гидразина: 320000 г : 32 г / моль = 10000 моль
1 моль гидразина при горении образуют 3 * 22,4 = 67,2 литра газов
ЗА ПРАВИЛЬНЫЙ ОТВЕТ – 2 БАЛЛА. ЕСЛИ РЕШЕНИЕ ЧАСТИЧНО ВЕРНОЕ, ТО ЗА КАЖДОЕ ВЕРНОЕ ДЕЙСТВИЕ 0,5 БАЛЛОВ (НО НЕ БОЛЕЕ 2 БАЛЛОВ). ЗА ВЕРНЫЕ РАССУЖДЕНИЯ, НО ОШИБОЧНЫЕ ЧИСЛА – НЕ БОЛЕЕ 1 БАЛЛА.
ИНЫЕ РАССУЖДЕНИЯ, ПРИВОДЯЩИЕ К ВЕРНОМУ РЕЗУЛЬТАТУ, ОЦЕНИВАЮТСЯ ПО МАКСИМУМУ!
Вопрос 3. На определённом этапе развития ракетно-космической техники была сделана попытка использовать ( в качестве окислителя гидразина) оксид азота (V). Напишите уравнение реакции горения гидразина в оксиде азота, если образуются всего два продукта, один из которых – сложное вещество.
ЗА ПРАВИЛЬНЫЙ ОТВЕТ – 2 БАЛЛА. ЕСЛИ УКАЗАНЫ ПРОДУКТЫ, НО НЕТ КОЭФФИЦИЕНТОВ 0,5 БАЛЛА.
Вопрос 4. В ряде ракетно-технических разработок в качестве окислителя для космических ракет предлагалась, безводная азотная кислота (формула НNO3). Но безводная азотная кислота способна взрываться, а потому (и по ряду других причин) широкого применения в ракетной технике не нашла. Какова массовая доля кислорода в азотной кислоте?
Молярная масса азотной кислоты: 63 г / моль
Массовая доля азота: 16 * 3 / 63 = 0, 762 или 76, 2 %.
Вопрос 5. В некоторых авиационно-космических комплексах предполагалось для повышения тяги реактивных двигателей применять озонированный кислород, в котором гидразин сгорает заметно быстрее. Какова объёмная доля озона в озонированном кислороде, если 22,4 л ( н. у.) такого озонированного кислорода (при н. у.) имеет массу 33,6 грамм?
Тогда молярная масса газовой смеси – 33, 6 г / моль.
Возьмем 1 моль смеси кислорода и озона.
Пусть кислорода в этой смеси Х моль; Тогда озона (1-Х) моль.
Запишем уравнение: 32 Х + 48 (1-Х) = 33, 6
Х = 0,9 ; соответственно ( 1-Х) = 0,1
Мольная доля озона равна объёмной доли, а именно 0,1 или 10 %.
ЗА ПРАВИЛЬНОЕ РЕШЕНИЕ – 2 БАЛЛА
ЗА ЛЮБОЕ ИНОЕ, НО ПРАВИЛЬНОЕ РЕШЕНИЕ ТАКЖЕ – 2 БАЛЛА.
ЗА КАЖДОЕ ВЕРНОЕ СУЖДЕНИЕ – 0,5 БАЛЛОВ.
НО ЕСЛИ НЕТ ВЕРНОГО РЕШЕНИЯ – НЕ БОЛЕЕ 1,5 БАЛЛОВ.
Задание № 3. (МАХ 10 БАЛЛОВ!) Особое значение для благополучия космонавтов имеет состав атмосферы на борту. Важно, чтобы в составе воздуха не было превышения вредных для здоровья веществ (топлива в том числе). Для оценки уровня загрязнения воздуха тем или иным вредным веществом используют такую характеристику как ПДК (предельно допустимая концентрация). Превышение ПДК не допустимо.
Найдём объём сегмента V = 3,14 * 3 2 * 10 = 282, 6 м3
0,198 г или 198 мг делим на объём помещения:
198 мг / 282, 6 = 0, 70 мг / м3
0, 70 > 0, 35 Значит превышен! 0, 70 : 0, 35 = 2 Превышен в два раза.
ЗА ПРАВИЛЬНОЕ РЕШЕНИЕ – 2 БАЛЛА
ЗА ЛЮБОЕ ИНОЕ, НО ПРАВИЛЬНОЕ РЕШЕНИЕ ТАКЖЕ – 2 БАЛЛА.
ЗА КАЖДОЕ ВЕРНОЕ СУЖДЕНИЕ – 0,5 БАЛЛОВ.
НО ЕСЛИ НЕТ ВЕРНОГО РЕШЕНИЯ – НЕ БОЛЕЕ 1,5 БАЛЛОВ.
Вопрос 2. Для улавливания избытка углекислого газа на орбитальном комплексе может и регенерации кислорода может применяться смесь пероксида и надпероксида калия. Схема процесса: K2O2 + KO2 + CO2 = K2CO3 + O2 Подберите коэффициенты в этом уравнении таким образом, чтобы вместо поглощённого объёма углекислого газа выделялся равный объём кислорода.
ЗА ПРАВИЛЬНОЕ РЕШЕНИЕ – 2 БАЛЛА
ЗА ПРАВИЛЬЫЕ КОЭФФИЦИЕНТЫ, НО НЕ ВЫПОЛЕНЯЮЩИЕ УСЛОВИЕ ЗАДАЧИ – О,5 БАЛЛОВ
2,6808 грамм – это 2680,8 мг.
Если ПДК превышен в 2 раза,
следовательно содержание паров керосина составляет 10 мг / м3
Найдём объём жилого сегмента: 2680,8 / 10 = 268,08 м3
ЗА ПРАВИЛЬНОЕ РЕШЕНИЕ – 2 БАЛЛА
ЗА ЛЮБОЕ ИНОЕ, НО ПРАВИЛЬНОЕ РЕШЕНИЕ ТАКЖЕ – 2 БАЛЛА.
ЗА КАЖДОЕ ВЕРНОЕ СУЖДЕНИЕ – 0,5 БАЛЛОВ.
НО ЕСЛИ НЕТ ВЕРНОГО РЕШЕНИЯ – НЕ БОЛЕЕ 1,5 БАЛЛОВ.
Какую массу бериллия ( в тоннах) надо сжечь, чтобы получить 45000000 килокалорий теплоты?
Масса бериллия: 1 кг * 45000000 килокалорий / 15000 килокалорий = 3000 кг или 3 тонны.
ЗА ПРАВИЛЬНЫЙ ОТВЕТ – 2 БАЛЛА. ЗА ПРАВИЛЬНЫЕ РАССУЖДЕНИЯ, НЕ ПРИВОДЯЩИЕ К ПРАВИЛЬНОМУ ОТВЕТУ, НЕ БОЛЕЕ 1 БАЛЛА.
Вопрос 5. Для защиты органов дыхания от токсичных веществ кислотной природы техперсонал Байконура применял марлевые повязки пропитанные раствором пищевой соды (Формула: NaHCO3). Марлевые повязки пропитывают 5% раствором пищевой соды. Сколько грамм такого раствора можно получить, если у Вас в распоряжении только 2 моль NaHCO3 и 950 грамм воды?
Масса пищевой соды 2 * 84 = 168 грамм.
В 95 грамм воды растворяют 5 грамм пищевой соды
В 950 грамм воды растворяют Х г грамм соды.
Масса соды необходимая для получения 5 % раствора с использованием 950 грамм воды составляет 50 грамм.
Это значит, что имеется избыток пищевой соды.
Масса 5 % раствора, которую можно получить, составляет 1000 грамм.
ЗА ПРАВИЛЬНЫЙ ОТВЕТ – 2 БАЛЛА. ЗА ПРАВИЛЬНЫЕ РАССУЖДЕНИЯ, НЕ ПРИВОДЯЩИЕ К ПРАВИЛЬНОМУ ОТВЕТУ, НЕ БОЛЕЕ 1 БАЛЛА.
ЗА ЛЮБОЕ ИНОЕ, НО ПРАВИЛЬНОЕ РЕШЕНИЕ ТАКЖЕ – 2 БАЛЛА.
Оксид углерода (II).
Оксид углерода (II) – СО – является одним из основных кислородосодержащих соединений углерода. Оксид углерода (II) – угарный газ – соединение без запаха и цвета, горит голубоватым пламенем, легче воздуха и плохо растворим в воде.
СО – несолеобразующий оксид, но при пропускании в расплав щелочи при высоком давлении образует соль муравьиной кислоты:
Поэтому СО часто считают ангидридом муравьиной кислоты:
Реакция протекает при действии концентрированной серной кислоты.
Степень окисления +2. Связь выглядит следующим образом:
Стрелкой показана дополнительная связь, которая образуется по донорно-акцепторному механизму за счет неподеленной пары электронов атома кислорода. Из-за этого связь в оксиде очень прочная, поэтому оксид способен вступать в реакции окисления-восстановления только при высоких температурах.
1. Получают его в ходе реакции окисления простых веществ:
2. При восстановлении СО самим углеродом или металлами. Реакция идет при нагревании:
Химические свойства окида углерода (II).
1. В нормальных условиях оксид углерода не взаимодействует с кислотами и с основаниями.
2. В кислороде воздуха оксид углерода горит голубовытым пламенем:
3. При температуре оксид углерода восстанавливает металлы из оксидов:
5. Взаимодействует оксид углерода с водой:
6. При нагревании оксид углерода образуется метиловый спирт:
7. С металлами оксид углерода образует карбонилы (летучие соединения):
Углекислота
Углекислота
| Диоксид углерода | |
|---|---|
  | |
| Другие названия | углекислый газ, углекислота, сухой лед(твердый) |
| Формула | CO2 |
| Молярная масса | 44.0095(14) г/моль |
| В твердом виде | сухой лед |
| Вид | бесцветный газ |
| Номер CAS | [124-38-9] |
| Свойства | |
| Плотность и фазовое состояние | 1.98 кг/м³, при н.у.; 771 кг/м³, жидкий; 1512 кг/м³, твёрдый |
| Растворимость в воде | 1.45 кг/м³ |
| Удельная теплота плавления | 25.13 кДж/моль |
| Точка плавления | −57 °C (216 K), под давлением |
| Точка кипения | −78 °C (195 K), возгоняется |
| Константа диссоциации кислоты (pKa) | 6.35 and 10.33 |
| Вязкость | 0.07 пз при −78 °C |
| Строение | |
| Форма молекулы | линейная |
| Кристаллическая решётка | кварцевидная |
| Дипольный момент | ноль |
| Техника безопасности | |
| MSDS | External MSDS |
| Главные опасности | удушающее, раздражающее |
| NFPA 704 | |
| R-phrases | R: As, Fb |
| S-phrases | S9, S23, S36 (ж) |
| RTECS number | FF6400000 |
| Страница дополнительных сведений | |
| Структура и свойства | n, εr, и т. д. |
| Спектр | УФ, ИК, ЯМР, Масс-спектроскопия |
| Родственные соединения | |
| Оксиды | CO C3O2 C2O CO3 |
| Если не указано иное, данные даны для материалов при стандартных условиях (25 °C, 100 кПа) Infobox disclaimer and references | |
Диокси́д углеро́да (двуо́кись углеро́да, углеки́слый газ, окси́д углеро́да (IV), диокси́д углеро́да, у́гольный ангидрид, углекислота́) — CO2, бесцветный газ со слегка кисловатым запахом и вкусом.
Концентрация углекислого газа в атмосфере Земли составляет 0,038 %.
Не следует путать с Диоксин.