Оксиды углерода (II и IV) – друзья или враги?

т.е. ковалентных связей будет три, а оттянутых от углерода к кислороду электронов — два (с. о. +2).Связь в молекуле СО – ковалентная полярная. Число смещенных от углерода к кислороду электронов – два, значит степень окисления атома углерода +2. У атома углерода в молекуле СО имеется два свободных электрона, значит СО может участвовать в реакциях, проявляя восстановительные свойства. Такое возможно с такими окислителями как кислород, галогены и даже оксиды металлов

II Углекислый газ

Все четыре связи – ковалентные полярные и образовались за счет обобществления электронов атомами углерода и кислорода. Однако из-за линейного строения молекула CO₂ в целом неполярна. Проявляет окислительные свойства.

I СО

Газ без цвета, без запаха (почувствовать его невозможно) — тем и коварен! Этот газ коварен еще и тем, что распределяется в воздухе равномерно. Мr (СО) = 28 и приблизительно равна Мr (воздуха) = 29 В воде нерастворим. Горит голубоватым пламенем. Ядовит,  ПДК (СО) = 20 мг/м³Соединяясь с гемоглобином красных кровяных телец, переносчиков кислорода от легких к тканям организма, угарный газ вызывает кислородное голодание, и человек может погибнуть. При вдыхании воздуха, содержащего до 0,1% CO человек может потерять сознание и умереть. При отравлении наблюдается резкая потеря сознания, в тяжелых случаях — смерть. Угарный газ необратимо связывается с гемоглобином крови, препятствуя газообмену, человек — задыхается. Оказание помощи — дышать чистым кислородом, переливание крови. Где же можно встретить такого “монстра”? Наблюдать его можно в пламени свечи, топке. Присутствует он и в выхлопных газах двигателей внутреннего сгорания, и в сигаретном дыме. Образуется при сгорании большинства горючих материалов в условиях ограниченного доступа воздуха.

II СО₂

Газ без цвета, без запаха, хорошо растворим в воде, Мr(СО2) = 44. Сравним с Мr(воздуха) = 29. В 1,5 раза тяжелее воздуха. При t = - 76⁰С – сухой лёд.

Оказывает на человека наркотическое действие, раздражает кожу и слизистые оболочки, оказывает центральное сосудосуживающее и местное сосудорасширяющее действие, вызывает повышение содержания аминокислот в крови, ингибирует действие ферментов в тканях. ПДК (СО₂) = 30 мг/м³ Для человека вреден как избыток его, так и недостаток. В небольших количествах (до 2%) углекислый газ стимулирует деятельность дыхательного центра. С увеличением концентрации возникают серьёзные расстройства, и при 10%-й концентрации дыхание останавливается, происходит потеря сознания, при 20% - паралич жизненных центров в течение нескольких секунд. К счастью, человек редко сталкивается с такими большими концентрациями СО₂ в воздухе ( это возможно, например, в подвалах без вентиляции, где хранят сухой лёд).

Как помочь человеку, отравившемуся углекислым газом? — вывести на свежий воздух.

I СО - горючий газ, горит голубым пламенем:

2CO +O₂ = 2CO₂ (углекислый газ) +577 кдж

CO +Cl₂ =COCl₂ (фосген)

Оксид углерода (II) может восстановить большинство металлов из их оксидов, например:

CO + СuО —> Сu+ CO₂

CO +FeO =CO₂ +Fe

СO +2H₂ =CH₃ OH (метанол)

II Углекислый газ – кислотный оксид, он взаимодействует с основными оксидами и основаниями с образованием кислых и средних солей, с некоторыми солями, водой:

CaО+ CO₂ —> CaCO₃

Ca(OH)₂+ CO₂ —> CaCO₃ + H₂O ^{(качественная реакция на CO}₂⁾

Ca(OH)₂+ 2CO₂ —> Ca(HCO₃)₂

СаСО₃ + СО₂ + Н₂О —> Са(НСО₃)₂

СО₂ + Н₂О = Н₂СО₃

СО₂ – окислитель

а) СО₂ + С = 2СО

б)Магний способен гореть в атмосфере CO₂, восстанавливая при этом углерод.

2Mg + CO₂ —> 2MgO+ C (500⁰C)

Не тушите загоревшуюся пиротехнику углекислотным огнетушителем!

Пероксид натрия поглощает углекислый газ:

2Na₂O₂ + 2CO₂ —> 2Na₂CO₃+O₂^

Это реакцию используют в подводных лодках и в космических кораблях для регенерации воздуха.

Огромная масса углекислого газа превращается в органические вещества и кислород в результате фотосинтеза:

6CO₂ + 6H₂O —> C₆H₁₂O₆ + 6O₂^

I CO

1. В промышленности С + О₂ = 2СО

2. В лаборатории НСООН = Н₂О + СО^

II CO₂

1. В промышленности СаСО₃ = СаО + СО₂^

2. В лаборатории СаСО₃+2НСl=СаСl₂+СО₂^+Н₂О

I СО

1) Топливо.

2) Основная часть генераторного газа – одного из видов газообразного топлива.

3) Как восстановитель в металлургии.

4) Исходное вещество при синтезе органических веществ.

5) Применяется для обработки мяса животных и рыбы, придает им ярко красный цвет и свежий вид, не изменяя вкуса

6) Недавно выяснилось, что угарный газ может уменьшить поражение мозга при инсульте: по результатам исследований на мышах ученые установили, что лечение малыми дозами угарного газа может помочь ограничить повреждение головного мозга.

II СО2

1) В производстве сахара, соды, газированных напитков;

2) Не поддерживает жизнедеятельность бактерий и плесени – в его атмосфере сохраняют продукты. Сухой лёд – для хранения продуктов.

3) В жидком виде – в огнетушителях;

4. Закрепление знаний и способов действий

Представители каждой группы освещают свой вопрос. Остальные слушают, заносят материал в таблицу, задают вопросы

5. Обобщение и систематизация знаний.

Учитель: давайте обобщение проведем в практическом применение полученных знаний

1. В вулканической зоне близ Неаполя находится “собачья пещера”. Страшная тайна долгое время будоражила воображение местного населения. Ответим на вопрос, прозвучавший в начале урока.

2. Лаборант нашей школы не уважает углекислый газ за то, что из-за него баночки с растворами щелочей невозможно открыть после школьных каникул. Объясните — почему лаборант обвиняет в этом углекислый газ?

3. Проблема очищения воздуха от углекислого газа на космических станциях и подводных лодках — больная проблема. Еще писатель-фантаст Ж. Верн пытался решить ее. А какой выход нашли современные ученые?

4. Шумная компания городских жителей решила отметить Новый год на природе, в деревенском домике с печкой. Когда дрова прогорели, они закрыли вьюшку у печки, не заглянув вовнутрь, чтобы, как они решили, тепло сохранилось дольше. Что могло случиться, но, к счастью, не произошло, так как дверь в домике очень часто была открыта?

5. Водитель, нарушая привычные для себя правила, заехал в гараж задним ходом, чтобы утром быстрее выехать. Но утром было очень холодно и водитель, не открыв ворота, решил прогреть двигатель. Через некоторое время случилось непредвиденное...

6. Основной вопрос урока “Оксиды углерода – друзья или враги?”

7. Объясните выражение: “Угорел в избе (бане)”.

8. Установите признак, объединяющий указанные объекты

9. Провести качественный анализ шипучих прохладительных напитков на содержание углекислого газа.

а. Собрать прибор для получения газов.

б.Определителем наличия углекислого газа является известковая вода.

в.Осторожно нагреть напиток, пропуская образующийся газ через известковую воду.

г. Наблюдается помутнение известковой воды. Образуется осадок белого цвета.

10. Известно, что при прохождении технического осмотра автомобиля водитель предоставляет справку о состоянии выхлопных газов автомобиля. Концентрация какого газа указывается в справке?

11. В большую открытую ёмкость поместили свечу и зажгли её (рис.1).

Свеча горела нормально. Затем по краю сосуда поместили кольцо из ваты и подожгли его.

Вата загорелась, и через несколько секунд свеча погасла (рис. 2). Объясните происходящее.