Угарны газ: формула і ўласцівасці

Многія газападобныя рэчывы, якія існуюць у прыродзе і атрымліваюцца пры вытворчасцях, з'яўляюцца моцнымі атрутнымі злучэннямі. Вядома, што хлор выкарыстоўваўся як біялагічная зброя, пары брому валодаюць моцна раз'ядаюць дзеяннем на скуру, серавадарод выклікае атручэнне і гэтак далей.

Адным з такіх рэчываў з'яўляецца і монааксід газ альбо угарны газ, формула якога мае свае асаблівасці ў структуры. Пра яго і пойдзе гаворка далей.

Хімічная формула угарнага газу

Эмпірычны выгляд формулы разгляданага злучэння наступны: СА. Аднак такая форма дае характарыстыку толькі аб якасным і колькасным складзе, але не закранае асаблівасці будынка і парадак злучэння атамаў у малекуле. А ён адрозніваецца ад такога ва ўсіх іншых падобных газах.

Менавіта гэтая асаблівасць ўплывае на праяўляюцца, злучэннем фізічныя і хімічныя ўласцівасці. Якая ж гэта структура?

будова малекулы

Па-першае, па эмпірычнай формуле відаць, што валентнасць вугляроду ў злучэнні роўная II. Гэтак жа, як і ў кіслароду. Такім чынам, кожны з іх можа сфармаваць па дзве сувязі. Хімічная формула угарнага газу СА гэта наглядна пацвярджае.

Так і адбываецца. Паміж атамам вугляроду і кіслароду па механізме абагульванні неспаренных электронаў адбываецца адукацыя двайны кавалентнай палярнай сувязі. Такім чынам, структурная формула угарнага газу строіць зь З = О.

Аднак на гэтым асаблівасці малекулы не сканчаюцца. Па донорно-акцэптарных механізму ў малекуле адбываецца фарміраванне трэцяй, дативной або семиполярной сувязі. Чым гэта тлумачыцца? Бо пасля адукацыі кавалентных сувязяў па абменным парадку ў кіслароду застаецца дзве пары электронаў, а ў атама вугляроду - пустая арбіталей, то апошні выступае ў ролі акцептора адной з пар першага. Іншымі словамі, пара электронаў кіслароду размяшчаецца на вольнай арбіталь вугляроду і адбываецца адукацыя сувязі.

Так, вуглярод - акцептор, кісларод - донар. Таму формула угарнага газу ў хіміі прымае наступны выгляд: С≡О. Такая структурызацыя паведамляе малекуле дадатковую хімічную стабільнасць і інертнасць у праяўляць ўласцівасці пры звычайных умовах.

Такім чынам, сувязі ў малекуле монааксіду вугляроду:

• дзве кавалентным палярныя, адукаваныя па абменным механізме за кошт абагульванні неспаренных электронаў;
• адна дативная, сфарміраваная па донорно-акцэптарных ўзаемадзеянню паміж парай электронаў і свабоднай арбіталей;
• усяго сувязяў у малекуле - тры.

фізічныя ўласцівасці

Ёсць шэраг характарыстык, якімі, як і любое іншае злучэнне, валодае угарны газ. Формула рэчывы выразна дае зразумець, што крышталічная рашотка малекулярная, стан пры звычайных умовах газападобнае. Адсюль выцякаюць наступныя фізічныя параметры.

1. С≡О - угарны газ (формула), шчыльнасць - 1,164 кг / м ^3.
2. Тэмпература кіпення і плаўлення адпаведна: 191/205 ⁰ С.
3. Раствараецца ў: вадзе (нязначна), эфіры, бензоле, спірце, хлараформе.
4. Не мае густу і паху.
5. Бясколерны.

З біялагічнай пункту гледжання вельмі небяспечны для ўсіх жывых істот, акрамя вызначаных відаў бактэрый.

хімічныя ўласцівасці

З пункту гледжання хімічнай актыўнасці, адно з самых інэртных рэчываў пры звычайных умовах - гэта угарны газ. Формула, у якой адлюстраваны ўсе сувязі ў малекуле, пацвярджае гэта. Менавіта з-за такой трывалай структуры дадзенае злучэнне пры стандартных паказчыках навакольнага асяроддзя практычна не ўступае ні ў якія ўзаемадзеяння.

Аднак варта хоць бы трохі нагрэць сістэму, як дативная сувязь у малекуле бурыцца, як і кавалентным. Тады монааксід вугляроду пачынае праяўляць актыўныя аднаўленчыя ўласцівасці, прычым досыць моцныя. Так, ён здольны ўзаемадзейнічаць з:

• кіслародам;
• хлорам;
• шчолачамі (расплавы);
• з аксідамі і солямі металаў;
• з шэрай;
• нязначна з вадой;
• з аміякам;
• з вадародам.

Таму, як ужо агаворвалася вышэй, ўласцівасці, якія праяўляе угарны газ, формула яго шмат у чым тлумачыць.

Знаходжанне ў прыродзе

Асноўная крыніца СА ў атмасферы Зямлі - лясныя пажары. Бо галоўны спосаб адукацыі дадзенага газу натуральным шляхам - гэта няпоўнае згаранне рознага віду паліва, у асноўным арганічнай прыроды.

Антрапагенныя крыніцы забруджвання паветра монааксід вугляроду гэтак жа немалаважныя і даюць па масавай долі такі ж працэнт, як і прыродныя. Да іх адносяцца:

• дым ад працы фабрык і заводаў, металургічных комплексаў і іншых прамысловых прадпрыемстваў;
• выхлапныя газы з рухавікоў унутранага згарання.

У прыродных умовах угарны газ лёгка акісляецца кіслародам паветра і парамі вады да вуглякіслага газу. На гэтым заснавана першая дапамога пры атручванні гэтым злучэннем.

атрыманне

Варта пазначыць адну асаблівасць. Угарны газ (формула), вуглякіслы газ (будова малекулы) адпаведна выглядаюць так: С≡О і Аб = З = О. Розніца на адзін атам кіслароду. Таму прамысловы спосаб атрымання монааксіду заснаваны на рэакцыі паміж дыяксідам і вуглём: СА ₂ + З = 2СО. Гэта самы просты і распаўсюджаны спосаб сінтэзу дадзенага злучэння.

У лабараторыі выкарыстоўваюць розныя арганічныя злучэнні, солі металаў і комплексныя рэчывы, так як выхад прадукта не чакаюць занадта вялікім.

Якасны рэагент на наяўнасць у паветры або растворы угарнага газу - хларыд паладыю. Пры іх узаемадзеянні фарміруецца чысты метал, які выклікае пацямненне раствора або паверхні паперы.

Біялагічнае дзеянне на арганізм

Як ужо агаворвалася вышэй, угарны газ - гэта вельмі атрутны бескаляровы, небяспечны і смяротны шкоднік для чалавечага арганізма. Ды і не толькі менавіта чалавечага, а наогул любога жывога. Расліны, якія знаходзяцца пад уздзеяннем выхлапных газаў аўтамабіляў, гінуць вельмі хутка.

У чым жа менавіта заключаецца біялагічнае ўздзеянне монааксіду вугляроду на ўнутраную сераду жывёл істот? Уся справа ў фарміраванні трывалых комплексных злучэнняў бялку крыві гемаглабіну і разгляданага газу. Гэта значыць замест кіслароду захопліваюцца малекулы атруты. Клеткавае дыханне імгненна блакуецца, газаабмен становіцца немагчымым у нармальным яго плыні.

У выніку адбываецца паступовая блакаванне ўсіх малекул гемаглабіну і, як следства, смерць. Дастаткова паразы за ўсё на 80%, каб зыход атручвання стаў смяротным. Для гэтага канцэнтрацыя угарнага газу ў паветры павінна складаць 0,1%.

Першымі прыкметамі, па якіх можна вызначыць наступ атручвання гэтым злучэннем, з'яўляюцца:

• галаўны боль;
• галавакружэнне;
• страта свядомасці.

Першая дапамога - выйсці на свежае паветра, дзе угарны газ пад уплывам кіслароду ператворыцца ў вуглякіслы, то ёсць абясшкодзіць. Выпадкі смерцяў ад дзеяння разгляданага рэчывы вельмі частыя, асабліва ў дамах з пячным ацяпленнем. Бо пры згаранні дроў, вугалю і іншага віду паліва ў якасці пабочнага прадукту абавязкова утворыцца гэты газ. Выкананне правіл тэхнікі бяспекі вельмі важна для захавання жыцця і здароўя чалавека.

Таксама шмат выпадкаў атручвання ў гаражных памяшканнях, дзе сабрана шмат працуюць рухавікоў аўтамабіляў, але недастаткова падведзены прыток свежага паветра. Смерць пры перавышэнні дапушчальнай канцэнтрацыі надыходзіць ўжо праз гадзіну. Адчуць прысутнасць газу фізічна немагчыма, бо ні паху, ні колеру ў яго няма.

Выкарыстанне ў прамысловасці

У металургічнай прамысловасці для рэакцый аднаўлення металаў з іх аксідаў або соляў выкарыстоўваецца часта менавіта угарны газ. Формула ўтвараецца ў выніку злучэння - СА _2. Таксама фармуецца чыстае рэчыва - метал.

Акрамя таго, монааксід вугляроду ўжываюць:

• для апрацоўкі мясных і рыбных прадуктаў, што дазваляе надаць ім свежы выгляд;
• для сінтэзаў некаторых арганічных злучэнняў;
• як кампанент генератарнага газу.

Таму гэта рэчыва з'яўляецца не толькі шкоднасным і небяспечным, але яшчэ і вельмі карысным для чалавека і яго гаспадарчай дзейнасці.