Список веществ по алфовитy а б в г д е ж з и к л м н п р с т у ф х ц ч ш э ю я

Углерода оксид

УГЛЕРОДА ОКСИД (монооксид углерода, угарный газ) СО, мол.м. 28,01; газ без цвета и запаха. Связь в молекуле СО тройная, длина связи 0,113 HM, энергиядиссоциации 1071,78 кДж/моль, 5005-21.jpg 0,4·10-30 Кл·м. T. пл. -205,02 0C, т. кип. -191,50 0C; tкрит -140,2 0C, ркрит 3,48 МПа; плотн. 1,25 г/дм3 (0 0C); 5005-22.jpg 29,14 Дж/(моль·К); DHпл0,8373 кДж/моль и DHвозг 7,3581 кДж/моль при -205,02 0C и 0,015 МПа, DHисп 6,0342 кДж/моль (-191,50 0C, 0,1 МПа), DH0обр -110,53 кДж/моль, DHcrop -283,0 кДж/моль;5005-23.jpg 197,55 Дж/(моль·К). Твердый СО кристаллизуется в кубич. решетке (а = 0,563 HM, z = 4, пространств. группа Р213); ниже -211,59 0C существует гексаген, модификация, DH перехода 631,6 Дж/моль. Р-римость в воде при 0,1 МПа, мл в 100 мл: 3,3 (0 0C), 2,32 (20 0C). Раств. в этаноле (20,4 мл в 100 мл при 0,25 0C, 0,1 МПа),бензоле, CH2Cl2, соляной и уксусной к-тах. Углерода оксид- несолеобразующий оксид. При повыш. т-рах он реагирует с щелочами:

СО + NaOH5005-24.jpg HCOONa

Однако в образующихся формиатах и СО природа хим. связи различна, и углерода оксид нельзя считать ангидридом HCOOH. Эту р-цию, а также р-ции

Ca(OH)2 + СО5005-25.jpg CaCO3 + H2, CaC2 + 3CO 5005-26.jpgCaCO3 + 4С

иногда применяют для удаления углерода оксида из техн. газов, напр, при получении чистого H2 из синтез-газа. Углерода оксид в присут. разл. катализаторов при повыш. т-ре реагирует с NH3, давая разные продукты. Так, в присут. Pt образуется цианат аммония NH4NCO, изомеризующийся в мочевину:

СО + 2NH35005-27.jpg H2 + NH4NCO5005-28.jpgCO(NH2)2

В присут. дегидратирующих катализаторов получают NH4CN:

СО + 2NH35005-29.jpg NH4CN + H2O

Углерода оксид- сильный восстановитель. Восстановление оксидов металлов до металлов с помощью СО имеет большое значение в металлургии. Углерода оксидсклонен к р-циям присоединения. С Cl(в присут. катализатора или под действием света) образует фосген COCl2, с S (при нагр.) - COS, с металлами - карбо-нилыметаллов Мх(СО)у. Углерода оксид образует комплексные соед. с нек-рыми солями. Одни из них [OsCl2(CO)3, PtCl2(CO) и др.] м. б. получены в твердом состоянии, другие [AgSO4(CO), CuCl(CO) и др.] устойчивы только в р-ре. В присут. катализаторов, содержащих Pd или Pt, углерода оксид полностью окисляется до CO2, что используется для удаления СО из выхлопных газов автомобилей.

Весьма разнообразны продукты взаимод. СО и H2, состав к-рых зависит от т-ры, давления и катализатора. Так м. б. синтезированы метан и др. углеводородыпарафинового ряда (см. Фишера - Транша синтез), спирты, альдегиды, кетоны, орг. к-ты. Особенно важно в пром-сти получение метанола:

СО + 2H25005-30.jpg CH3OH

См. также Гаттермана - Коха реакция, Гидроформилирова-ние, Карбонилирование, Реппе реакции.

Углерода оксид в составе горючих газов получают газификацией твердых топлив:

С + 0,5O25005-31.jpg СО

С + CO25005-32.jpg 2CO C + H2O5005-33.jpgСО+ H2

 

газификацией нефтяных остатков:

CH4+ 0,5O25005-34.jpg СО+ 2HCH4+ H2O5005-35.jpgСО+3H2

При использовании в качестве окислителя парокислородной смеси образуется синтез-газ. В лаборатории углерода оксид удобно получать дегидратацией HCOOH конц. H2SO4 или P2O5HCOOH5005-36.jpg СО+ H2O

Углерода оксид- высококалорийное топливо, одно из осн. исходных B-B в орг. синтезе (при получении спиртов, альдегидов, кето-нов, углеводородов, карбоновых к-т и др.), восстановитель в металлургии (напр., при выплавке чугуна и стали).

Естеств. уровень СО в атмосфере 0,01-0,9 мг/м3. В атмосферу СО попадает в составе вулканич. и болотных газов, в результате лесных и степных пожаров, выделениямикроорганизмами, растениями, животными и человеком и др. Из поверхностных слоев океана в год выделяется 220·106 т СО в результате фоторазложения красных, синезеленых и др. водорослей, продуктов жизнедеятельности планктона. В результате деятельности человека в атмосферу ежегодно поступает (350-600)·106 т СО, более половины этого кол-ва (56-62%) приходится на долю автотранспорта, причем содержание СО в выхлопных газах может достигать 12%. Для их очистки от СО на автомобилях устанавливают катализаторы дожигания. Углерода оксид выделяется в атмосферу в результате неисправности газопроводов и газоаппаратуры, неполного сгорания топлива, в металлургич. процессах (при выплавке 1 млн. т стали выбрасывается в атмосферу 320-400 т СО), в хим. пром-сти (установки крекинга, произ-воформалина, углеводородов, NH3 и др.). Высока концентрация СО в угольных шахтах, на углеподающих трассах; угольная пыль содержит 0,1-3,9% СО. В выхлопных газахдизельных двигателей тепловозов содержится 70-93 мг/м3 СО, морских судов - до 70-80 мг/м3, в значит, кол-ве СО содержится в выбросах самолетов.

Углерода оксид- яд. Он соединяется с гемоглобином и миоглобином, нарушая тканевое дыхание и вызывая кислородное голодание тканей, особенно клеток центр, нервной системы. ПДК СО (мг/м3): в воздухе рабочей зоны - 20,0 в течение рабочего дня, 50,0 - 60 мин, 100,0 - 30 мин, 200,0 - 15 мин; в атм. воздухе макс, разовая 5,0, среднесуточная 3,0. KПB в смеси с воздухом 12,5-74,2%; смесь CO:O2 = 2:1 (по объему) взрывается при зажигании.