Студопедия

Главная страница Случайная страница

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Оксид углерода IV






Оксид углерода IV СО2 (диоксид углерода, углекислый газ, угольный ангидрид). Молекула СО2 имеет линейное строение (О=С=О) и малополярна. Поэтому диоксид углерода плохо растворим в воде. Он тяжелее воздуха и накапливается в колодцах, погребах, вытесняя кислород и может быть причиной удушения. Сжижается при -75оС или под давлением 50 ат. Если СО2 выпускать из баллона, где он находится под давлением, то образуется сухой лед.

Оксид углерода IV содержится в атмосфере и гидросфере. В воздухе примерно 0, 03% объемных СО2. Он является продуктом окисления органических веществ, а также выделяется организмами при дыхании.

В промышленности СО2 получают при сжигании угля, графита и углеводородов в избытке кислорода при температуре от 300 до 700º, а также при обжиге известняка при температуре более 900º С:

tº

С + O2 = CO2

СН4 + 2О2 = CO2↑ + 2Н2О

СаСО3 = СаО + CO2

В лаборатории СО2 получают из карбонатов и гидрокарбонатов, действуя на них разбавленными сильными кислотами:

Na2CO3 + H2SO4 = Na2SO4 + CO2↑ + H2O

CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + CO2↑ + H2O

СО2 – это бесцветный газ, без запаха, со слабым кисловатым вкусом. Он сжижается при 20º С и давлении 5, 7 МПа. Испарение жидкого СО2 приводит к охлаждению и образованию твердого углекислого газа, называемого «сухим льдом» и имеющего молекулярную кристаллическую решетку. Углекислый газ плохо растворим в воде: при 20º С в 1л воды растворяется около 900 мл СО2, что объясняется неполярностью молекулы СО2.

Оксид углерода IV – типичный кислотный оксид. Он реагирует с основными оксидами, и сильными основаниями, например:

СО2 + СаО = СаСО3

СО2 + Са(ОН)2 = СаСО3↓ + Н2О

Пропускание СО2 через раствор известковой воды Са(ОН)2 вызывает ее помутнение вследствие образования малорастворимого СаСО3, что является качественной реакцией на углекислый газ. Однако последующее пропускание СО2 приводит к растворению осадка вследствие образования растворимого в воде гидрокарбоната:

СаСО3 + СО2 + Н2О = Са(НСО3)2

гидрокарбонат кальция

При взаимодействии СО2 с водой образуется очень слабая неустойчивая двухосновная угольная кислота:

СО2 + Н2О Н2СО3

Равновесие в этой реакции сильно смещено влево. Из общего числа растворенных молекул СО2 только около 0, 6% реагируют с водой.

Оксид углерода (IV) содержит атом углерода в высшей степени окисления +4, поэтому проявляет окислительные свойства, хотя и слабо выраженные. При повышенных температурах от 200 до 1000º С СО2 восстанавливается активными металлами, углеродом и водородом:

СО2 + 2Mg = C + 2MgO

2СО2 + 5Ca = CaC2 + 4CaO

ацетиленид кальция

СО2 + 4H2 CH4 + 2H2O

СО2 + С 2CO

В последней реакции при температуре выше 1000º равновесие смещается вправо, а при температуре ниже 400º - влево.

При температуре около 300º С и высоком давлении 5-10МПа СО2 взаимодействует с аммиаком с образованием мочевины (или карбамида) – ценного удобрения:

2NH3 + CO2 → (NH2)2CO + H2O

К числу специфических свойств СО2 можно отнести его реакцию с пероксидом натрия, протекающую при обычных условиях и сопровождающуюся образованием кислорода:

2Na2O2 + 2CO2 → 2Na2CO3 + O2


Поделиться с друзьями:

mylektsii.su - Мои Лекции - 2015-2024 год. (0.006 сек.)Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав Пожаловаться на материал