Оксиды углерода

Монооксид углерода (угарный газ) СО — газ без цвета и запаха, ядовит, плохо растворим в воде. В молекуле СО углерод имеет степень окисления (+2), валентность его равна III (одна связь образована но донорно-акцепторному механизму за счет неподеленной пары электронов кислорода).

Получение. Оксид углерода(П) образуется как второй продукт при получении водорода (см. гл. 10), а также при восстановлении диоксида углерода раскаленным углем:

В лаборатории СО получают разложением муравьиной кислоты:

Химические свойства. В обычных условиях СО — несолеобразующий оксид, сильный восстановитель:

Проникая с воздухом в легкие, СО растворяется в плазме крови, диффундирует в эритроциты и вступает в обратимое химическое взаимодействие как с окисленным, так и восстановленным гемоглобином НЬ:

Образующийся карбонилгемоглобин НЬСО более прочный, чем оксиге- моглобин ПЬ02, и нс способен присоединять к себе кислород, вследствие чего невозможен перенос кислорода от легких к тканям.

Молекула СО может выступать как лиганд в комплексных соединениях с «/-элементами, так как является донором электронной пары:

Циановодород HCN — производное углерода(П), бесцветная летучая жидкость, неограниченно смешивается с водой, образуя в водных растворах слабую циановодородную (синильную) кислоту, является сильнейшим ядом.

Циановодород может образовываться по следующим реакциям:

Циановодород вступает во взаимодействие со щелочами, образуя хорошо растворимые соли — цианиды:

Цианид-анион может быть монодентатным лигандом в реакциях ком- плексообразования:

Как циановодород, так и цианиды являются сильными ядами. Проникая в кровеносное русло, цианид-ионы очень скоро оказываются в клеточных структурах — прежде всего в митохондриях, где протекают ферментативные процессы тканевого окисления (потребления клетками кислорода). Цианид-анион вследствие особого сродства к иону железа(Ш), входящему в фермент цитохромоксидазу, связывается с ним, чем препятствует переносу электронов между цитохромоксидазой и кислородом. Тем самым тормозится течение нормального процесса тканевого дыхания. Таким образом, блокируя один из железосодержащих дыхательных ферментов, цианиды вызывают парадоксальное явление: в клетках и тканях имеется избыток кислорода, а усвоить его они не могут, так как он химически неактивен. Вследствие этого в организме быстро формируется патологическое состояние, известное под названием тканевой, или гистотоксической гипоксии, что проявляется удушьем, тяжелым нарушением работы сердца, судорогами, параличом. При попадании в организм несмертельных доз яда дело ограничивается металлическим вкусом во рту, покраснением кожи и слизистых оболочек, расширением зрачков, рвотой, одышкой и головной болью. С другой стороны, если животный организм адаптирован к низкому уровню кислородного обмена, то его чувствительность к цианидам резко снижается.

Цианиды могут проявлять восстановительные свойства, окисляясь при нагревании в водном растворе с образованием солей циановой IIOCN и тио- циановой 1ISCN кислот:

Диоксид углерода (углекислый газ) С02 — газ без цвета и запаха, плохо растворим в воде, не поддерживает горения, легко сжижается. При быстром расширении сжатого газа образуется твердый углекислый газ — «сухой лед».

Получение. В промышленности углекислый газ является отбросным газом большинства процессов химического производства.

Диоксид углерода образуется при термическом разложении карбонатов:

Как продукт сгорания органических веществ:

При вытеснении из карбонатов более сильными кислотами:

Химические свойства заключаются в следующем.

1. С02 растворяется в воде с образованием гидратной формы:

2. Реагирует с основными оксидами и щелочами:

3. При пропускании С02 через раствор Са(ОН)2 (известковую воду) наблюдается выпадение осадка, который растворяется при дальнейшем пропускании С02, так как образуется растворимый в воде гидрокарбонат кальция (качественная реакция на С02):

(выпадение белого осадка) (растворение осадка)

4. С аммиаком диоксид углерода образует мочевину:

5. В окислительно-восстановительных реакциях С02 проявляет свойства окислителя:

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >