Оксиды углерода, их физические и химические свойства. Экологические проблемы, связанные с оксидом углерода (IV)

Научиться объяснять свойства оксидов углерода на основе их строения и понимать экологическую роль углекислого газа.

Оксиды углерода — постоянные спутники нашей жизни: CO₂ участвует в фотосинтезе и создаёт парниковый эффект, а CO — ядовитый продукт неполного сгорания. Понимание их свойств помогает объяснить многие природные явления и экологические проблемы, а также правила безопасности в быту.

• CO — несолеобразующий оксид, ядовит, не имеет запаха, легче воздуха.
• CO₂ — кислотный оксид, тяжелее воздуха, хорошо растворяется в воде с образованием угольной кислоты.
• CO₂ поддерживает горение и дыхание, но сам не горит.
• CO₂ вступает в реакцию с щелочами и основными оксидами, образуя соли.
• Качественная реакция на CO₂ — помутнение известковой воды.
• Увеличение содержания CO₂ в атмосфере усиливает парниковый эффект, что ведёт к глобальному потеплению.
• CO образуется при неполном сгорании топлива, особенно в закрытых помещениях.

Оксид углерода(II)

Угарный газ, CO — несолеобразующий оксид, ядовитый газ без цвета и запаха, легче воздуха.

Оксид углерода(IV)

Углекислый газ, CO₂ — кислотный оксид, газ без цвета и запаха, тяжелее воздуха, растворяется в воде.

Несолеобразующие оксиды

Оксиды, которые не реагируют с кислотами и щелочами и не образуют солей (например, CO, NO).

Кислотные оксиды

Оксиды, которым соответствуют кислоты; они реагируют с основаниями и основными оксидами, образуя соли.

Парниковый эффект

Процесс, при котором атмосфера задерживает тепловое излучение Земли, что приводит к повышению температуры на планете.

Известковая вода

Прозрачный раствор гидроксида кальция Ca(OH)₂, который мутнеет при пропускании CO₂ из-за образования нерастворимого карбоната кальция.

• CO₂ тяжелее воздуха (относительная плотность по воздуху ≈ 1,52), поэтому он накапливается в низинах и плохо проветриваемых помещениях.
• CO₂ хорошо растворяется в воде: при растворении образуется слабая угольная кислота H₂CO₃ (реакция: CO₂ + H₂O ⇄ H₂CO₃).
• CO₂ не поддерживает горение, поэтому используется в огнетушителях.
• Качественная реакция на CO₂: CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + H₂O; при дальнейшем пропускании CO₂ осадок растворяется, образуя Ca(HCO₃)₂.
• CO ядовит: он связывается с гемоглобином крови в 200–300 раз сильнее, чем кислород, что приводит к удушью.
• CO₂ образуется при дыхании, брожении, сгорании топлива, а также при реакции кислот с карбонатами (например, CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + H₂O + CO₂↑).

1. Пример 1случай
   • Когда мы дышим, наш организм выделяет CO₂, который растения поглощают в процессе фотосинтеза, превращая его в глюкозу и кислород
2. Пример 2случай

   Газированная вода

   Пояснение

   • это раствор CO₂ под давлением
   • при открытии бутылки газ выходит, образуя пузырьки
3. Пример 3случай
   • Вдыхание угарного газа при пожаре или в гараже с работающим двигателем опасно, потому что CO блокирует перенос кислорода кровью
4. Пример 4случай

   В теплицах иногда специально повышают концентрацию CO₂, чтобы ускорить рост растений

   Пояснение

   • они быстрее фотосинтезируют

• Углекислый газ — это то, что мы выдыхаем: за сутки человек выделяет около 1 кг CO₂.
• Твёрдый CO₂ называют «сухим льдом»: он не плавится, а испаряется (возгоняется), поэтому используется для охлаждения продуктов и создания эффекта тумана.
• Угарный газ не имеет запаха, поэтому отравление им особенно опасно — человек не замечает утечки.

• Угарный газ (CO) очень ядовит: при отравлении необходима немедленная помощь — вынести пострадавшего на свежий воздух и вызвать врача.
• Нельзя оставлять работающий двигатель в закрытом гараже — это приводит к накоплению CO и отравлению.
• При работе с CO₂ в лаборатории следует проветривать помещение, так как высокая концентрация газа вызывает удушье.

• Углерод и его соединения (тема 35)
• Кислоты и соли угольной кислоты (тема 37)
• Экология и химия атмосферы (тема 40)