Гипермаркет знаний>>Химия>>Химия 9 класс>> Химия: Кислородные соединения углерода Углерод образует два оксида — СО и С02.

Оксид углерода(II) СО — бесцветный, не имеющий запаха газ, малорастворимый в воде. Его называют угарным газом, так как он очень ядовит. Попадая при дыхании в кровь, быстро соединяется с гемоглобином, образуя прочное соединение карбоксигемоглобин (объясните происхождение этого термина), лишая тем самым возможности гемоглобин переносить кислород. При вдыхании воздуха, содержащего 0,1% СО, человек может внезапно потерять сознание и умереть. Угарный газ образуется при неполном сгорании топлива (напишите уравнение соответствующей химической реакции), вот почему так опасно преждевременное закрывание дымоходов.

Оксид СО относят, как вы уже знаете, к несолеобразующим оксидам, так как, будучи оксидом неметалла, он должен реагировать со щелочами и основными оксидами, однако этого не наблюдается.

СО — хороший восстановитель (почему?). Он сгорает в кислороде, образуя углекислый газ:

2СО + 02 = 2С02

Оксид углерода(II) способен отнимать кислород у оксидов металлов, т. е. восстанавливать металлы из их оксидов:

Fе203 + ЗСО = 2Fе + ЗС02

Именно это свойство оксида углерода(II) используется в металлургии при выплавке чугуна.

Оксид углерода(IV) С02 — широко известный под названием углекислый газ — бесцветный, не имеющий запаха газ. Он примерно в полтора раза тяжелее воздуха. При обычных условиях в 1 объеме воды растворяется 1 объем углекислого газа.

При давлении примерно 60 атм углекислый газ превращается в бесцветную жидкость. При испарении жидкого углекислого газа часть его превращается в твердую снегообразную массу, которую в промышленности прессуют, — это известный вам сухой лед, который применяется для хранения пищевых продуктов. Вы уже знаете, что твердый углекислый газ имеет молекулярную решетку, способен к возгонке (что это такое?).

С02 — это типичный кислотный оксид: взаимодействует со щелочами (например, вызывает помутнение известковой воды), с основными оксидами и водой.

Он не горит и не поддерживает горения (рис. 44) и потому применяется для тушения пожаров. Однако магний продолжает гореть в углекислом газе с образованием оксида и выделением углерода в виде сажи:

С02 + 2Мg = 2МgO + С

Углекислый газ получают, действуя на соли угольной кислоты — карбонаты растворами соляной, азотной и даже уксусной кислот. В лаборатории углекислый газ получают при действии на мел или мрамор соляной кислоты:

СаС03 + 2НСl = СаСl2 + Н20 + С02

(как собирают и распознают углекислый газ?).


В промышленности большие количества углекислого газа получают обжигом известняка:

СаС03 = СаО + СO2

(вспомните, производство какого продукта служит основной целью этой реакции).

Углекислый газ, кроме уже названной области применения, используют также для изготовления шипучих напитков и для получения соды.

При растворении оксида углерода(IV) в воде образуется угольная кислота Н2С03, которая очень нестойкая и легко разлагается на исходные компоненты — углекислый газ и воду:

CO2 + Н20 —> H2CO3

Равновесие этой реакции смещено влево.

Как двухосновная кислота она образует два ряда солей: средние — карбонаты и кислые — гидрокарбонаты. Из карбонатов в воде растворимы только соли калия, натрия и аммония. Кислые соли, как правило, растворимы в воде.

При избытке углекислого газа в присутствии воды карбонаты могут превращаться в гидрокарбонаты. Так, если через известковую воду пропускать углекислый газ, то она сначала помутнеет из-за выпавшего в осадок нерастворимого в воде карбоната кальция, однако при дальнейшем пропускании углекислого газа помутнение исчезает в результате образования растворимого гидрокарбоната кальция:

СаС03 + Н20 + С02 = Са(НС03)2

Именно наличием этой соли и объясняется временная жесткость воды. Почему временная? Потому, что при нагревании растворимый гидрокарбонат кальция снова превращается в нерастворимый карбонат:

Са(НС03)2 = СаС03 + Н20 + С02

Эта реакция приводит к образованию накипи на стенках котлов, труб парового отопления и домашних чайников, а в природе в результате этой реакции формируются в пещерах свисающие вниз. Другие соли кальция и магния, в частности хлориды и сульфаты, придают воде постоянную жесткость. Кипячением постоянную жесткость воды устранить нельзя. Приходится использовать другой карбонат — соду Nа2С03, которая переводит

эти ионы Са2+ в осадок, например:

СаСl2 + Na2С03 = СаС034- + 2NаСl

Соду можно использовать и для устранения временной жесткости воды.

Карбонаты и гидрокарбонаты можно обнаружить с помощью растворов кислот: при действии на них кислот наблюдается характерное «вскипание» из-за выделяющегося углекислого газа:

CO + 2Н+ = Н20 + С02 НС03 + Н+ = Н20 + С02

Эта реакция является качественной реакцией на соли угольной кислоты.

О применении важнейших карбонатов Nа2С03, СаС03, K2С03, (]NН4)2С03 и гидрокарбонатов NаНС03 и N4НС03 вы уже знаете.
1. Оксид углерода(II), или угарный газ: получение, свойства, применение. 2. Оксид углерода(IV), или углекислый газ: получение, свойства, применение. 3. Угольная кислота и ее соли: карбонаты и гидрокарбонаты. 4. Переход карбоната в гидрокарбонат и обратно. 5. Жесткость воды — временная и постоянная — и способы ее устранения. 6. Качественная реакция на соли угольной кислоты.

Рассмотрите реакцию восстановления оксида железа(III) оксидом углерода(II) как окислительно-восстановительный процесс.

Какие несолеобразующие оксиды вам еще известны, кроме оксида углерода? Верно ли с химической точки зрения другое синонимическое название их — безразличные или индифферентные оксиды?

Как влияет повышение давления на смещение химического равновесия реакции:

2С0 + О2 <-> 2CO2
Напишите уравнения реакций, характеризующие свойства оксида углерода(IV). Рассмотрите взаимодействие оксида углерода(IV) с магнием как окислительно-восстановительный процесс.

Почему раствор углекислого газа окрашивает лакмус в красный цвет? Почему при стоянии этого раствора лакмус снова приобретает фиолетовую окраску?

Напишите формулы следующих солей: карбоната меди(II), гидрокарбоната меди(II), гидроксокарбоната меди(II). К какой группе солей относится каждая соль? Как еще называют последнюю соль? Какие из перечисленных солей являются электролитами? Напишите уравнения их диссоциации.

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить превращения:

а)    СаС03 -> СаО Са(ОН)2 СаС03 -> Са(НС03)2 ->СаС03

б)    С -> CO2 ->СО ->С02 ->С

Рассмотрите процессы окисления-восстановления.

В 1060 г 2%-ного раствора карбоната натрия растворили 14,3 г кристаллической соды Nа2С03 • 10Н20. Какой стала массовая доля соли в полученном растворе?
_{мультимедиа к уроку химии, дополнения к уроку химии 9 класса, акселеративные технологии} Содержание урока конспект урока опорный каркас презентация урока акселеративные методы интерактивные технологии Практика задачи и упражнения самопроверка практикумы, тренинги, кейсы, квесты домашние задания дискуссионные вопросы риторические вопросы от учеников Иллюстрации аудио-, видеоклипы и мультимедиа фотографии, картинки графики, таблицы, схемы юмор, анекдоты, приколы, комиксы притчи, поговорки, кроссворды, цитаты Дополнения рефераты статьи фишки для любознательных шпаргалки учебники основные и дополнительные словарь терминов прочие Совершенствование учебников и уроков исправление ошибок в учебнике обновление фрагмента в учебнике элементы новаторства на уроке замена устаревших знаний новыми Только для учителей идеальные уроки календарный план на год методические рекомендации программы обсуждения Интегрированные уроки
Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам. Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум.