Давайте подробнее рассмотрим свойства и способы получения угарного газа!
Почему угарный газ так опасен для человека?
Угарный газ, известный также как оксид углерода (II) или CO, представляет собой крайне опасное и токсичное вещество!
Он не имеет ни вкуса, ни цвета, ни запаха, что делает его практически незаметным в воздухе и затрудняет своевременное обнаружение и принятие необходимых мер предосторожности.
Этот «молчаливый убийца» прочно связывается с ионами железа в гемоглобине эритроцитов, разрушая комплекс гемоглобина с кислородом (O₂).
В результате блокируется транспортировка кислорода ко всем клеткам организма, что приводит к гипоксии — состоянию кислородного голодания.
Особенно уязвимыми оказываются клетки головного мозга.
Даже кратковременное пребывание в помещении с высокой концентрацией угарного газа может вызвать серьезное отравление организма и даже привести к летальному исходу.
Угарный газ — продукт неполного сгорания различных веществ, содержащих углерод, в условиях недостатка кислорода.
К таким веществам относятся бензин, природный газ, уголь, древесина и другие органические соединения, как природного происхождения, так и полученные в результате химического синтеза.
Если кислорода не хватает, то углерод не может полностью окислиться, и вместо углекислого газа CO₂ образуется угарный газ CO.
Это особенно опасно, когда горение происходит в закрытых или плохо проветриваемых помещениях, так как концентрация угарного газа в воздухе резко повышается!
Но если угарный газ такой опасный, то зачем и для каких целей его специально получают?
Оксид углерода (II) — это вещество, которое нашло широкое применение в качестве восстановителя.
Например, его используют для восстановления металлов из оксидов.
Кроме того, оксид углерода (II) активно применяется в органическом синтезе, что позволяет получать различные органические соединения.
В сочетании с водородом он образует так называемый «синтез-газ».
При определённых условиях, таких как температура, давление и наличие катализаторов, из этого газа можно получить различные продукты, например, метиловый спирт или углеводороды.
Так что у угарного газа двоякая репутация: с одной стороны — «молчаливый убийца», а с другой — незаменимый помощник в химическом производстве!
Как химики, мы, конечно, в первую очередь интересуемся оксидом углерода (II) с точки зрения химии: нам важны способы его получения и химические свойства!
Способы получения оксида углерода (II) CO
Промышленные способы.
1. Взаимодействие углерода с раскалёнными парами воды, в результате чего образуется так называемый «синтез-газ» — смесь двух газов: угарного и водорода:
C + H₂O = CO↑ + H₂↑
2. Неполное окисление углерода — горение угля в недостатке кислорода:
2С + O₂ = 2СO↑
3. Паровая конверсия метана — взаимодействие метана с парами воды для получения «синтез-газа»:
СН₄ + H₂O = CO↑ + 3H₂↑
Реакция протекает при высокой температуре 800-900°С и в присутствии катализатора!
4. Горение метана в недостатке кислорода:
2СН₄ + 3O₂ = 2СO↑ + 4H₂О
5. Угарный газ также образуется в качестве побочного продукта в процессе производства фосфора, когда фосфаты восстанавливают с помощью угля в электрических печах:
5C + 3SiO₂ + Ca₃(PO₄)₂ = 3CaSiO₃ + 2P + 5CO↑
Лабораторные способы получения.
1. Взаимодействие углерода с углекислым газом — оксидом углерода (IV):
С + СO₂ = 2СO↑
2. Взаимодействие углерода с оксидами металлов.
- В результате реакции с оксидами щелочных и щелочноземельных металлов образуются карбиды и угарный газ:
3С + СаO = СаС₂ + СO↑
- При сплавлении с Al₂O₃ образуется также карбид и угарный газ:
9C + 2AI₂O₃ = Al₄С₃ + 6CO↑
- При взаимодействии с оксидами менее активных металлов можно получить сами металлы — простые вещества:
С + ZnO = Zn + СO↑
С + FeO = Fe + СO↑
3С + Fe₂O₃ = 2Fe + 3СO↑
С + CuO = Cu + СO↑
3. Взаимодействие углерода с оксидом кремния (IV):
2С + SiO₂ = Si + 2CO↑
При избытке углерода образуется карбид кремния (карборунд) – SiC:
3С + SiO₂ = SiС + 2CO↑
4. Взаимодействие углерода с оксидом фосфора (V):
10С + 2P₂O₅ = 4P + 10CO↑
5. Взаимодействие при нагревании муравьиной кислоты с водоотнимающими веществами, такими как концентрированная серная кислота или оксид фосфора (V):
НСООН = CO↑ + H₂O
6. Взаимодействие при нагревании щавелевой кислоты в присутствии концентрированной H₂SO₄:
H₂С₂O₄ = CO↑ + СO₂↑ + H₂O
В следующей статье мы подробно рассмотрим химические свойства оксида углерода (II) CO и выясним, с какими веществами он вступает в реакции!
Обещаю, будет много полезной информации и, конечно же, море практики!
Учите химию и будьте внимательны!
Если моя статья была интересна для Вас, прошу ставить ❤
Подписывайтесь на канал, я рада каждому из Вас! ХИМИЯ без лишних слов!