Оксиды углерода

Особенности химии углерода.

Цепеобразование – это способность образовывать связи между атомами одного и того же элемента. Углерод образует цепи и кольца с простыми, двойными и тройными связями. Для образования цепи элемент должен иметь валентность большую или равную двум, а связи Э-Э должны быть близкими по прочности связям Э с другими элементами, особенно связями Э-О. Если связи Э-О имеют большую энергию, чем Э-Э, взаимодействие с воздухом и водой приводит к образованию соединений, содержащих связи Э – О, а цепь Э-Э не образуется. Для кремния энергетически выгоднее образовывать связи – Si-О- Si-О -, а углерод С-С-С-С-

Углерод образует два оксида: СО и СО₂. Соединения углерода, в отличие от других членов 1У группы, не гидролизуются. Оксид углерода СО образуется при неполном сгорании угля и углеводородов. Он присутствует в выхлопных газах бензиновых двигателей внутреннего сгорания. При концентрациях выше 0,1% оксид углерода ядовит. Он особенно опасен, так как не имеет запаха и бесцветен.

СО имеет большое практическое значение как восстановитель: он восстанавливает железо из руд.

Электронная структура оксида углерода может быть представлена как: С≡О;

Наличие неподеленной электронной пары у атома С позволяет оксиду СО выступать в качестве лиганда при образовании карбонильных комплексов, например, [Cr(CO)₆]³⁺ и [Ni(CO)₄]²⁺.

CO₂ – диоксид углерода, углекислый газ). Присутствиет в воздухе в количестве до 0,03%. Растения используют его в процессе фотосинтеза. Как растения, так и животные выделяют диоксид углерода при дыхании. СО₂ не имеет запаха и цвета, слабо растворяется в воде. Раствор (под давлением) углекислого газа в различных напитках имеет приятный вкус (лимонад, пепси-кола).

СО₂ не ядовит, тяжелее воздуха и не поддерживает горения. По этой причине используется в огнетушителях. Газ сжижается при комнатной температуре и давлении 60 атм. При быстром расширении сжатого газа образуется твердая углекислота («сухой лед») - белое кристаллическое вещество, твердый углекислый газ – удобный хладоагент, так как у него большая энтальпия испарения, причем он переходит в газообразное состояние, минуя жидкое. Поэтому его называют сухим льдом. В промышленности СО₂ получают как побочный продукт при производстве извести и при брожении сахара.

Оксид кремния SiO₂ – кварц, кремнезем. Кварц плавится при 1710⁰С, образуя вязкую жидкость. При застывании ее получают стекло. Кварцевой стекло пропускает инфракрасное и ульрафиолетовое излучение. Его используют для изготовления лабораторной посуды. Кремнезем применяют при производстве бетона, получении SO₂, получении фосфора и производстве абразивного материала – карбида кремния SiС.

Кварц применяют в электронном оборудовании, кварцевых часах. Ход их контролируется кристаллом кварца, колеблющимся в электрическом поле с частотой 32768 колебаний в секунду.

Оксиды олова и свинца SnО₂, PbO₂ амфотерны.

Дата добавления: 2014-10-31