nekrasovI (1114433), страница 176
Текст из файла (страница 176)
Х-!7 показы. зает завпспмость фязнологнческого деАстэня СО от ее процентного содержання з аоздухе н кремеин ндыхання, Предельно допустнмой концентрацнеА СО з воздухе про. мышленных предприятнА счнтается 002 ме/л. Основным протнзоядяем прн отразленнях окнсью углерода служнт сзежнд зоэдух. Полезно также краткозременное адмха. нне паров нашатырного спарта. 57) Опытами па молодых крысах было установлено, по содержанке з воздухе 0,02са< СО замедляет нх рост и сннжает актнаность по сразненню с контрольяымн экземплярами. Особенна ннтересиым оказалось следующее наблюдепне< жнзотным обеих партпА предостаалялнсь для пнтья на выбор вода, раствор глюкозы н раствор спнрта, прнчем жнвущне з обмчном воздухе предпочнталп воду, а жнпущне а атме. сфере с добазкоА СΠ— растпор спнрта.
58) Чрезвычайная ядозптость окнсн углерода, отсутстняе у нее цвета н запаха, а также очень слабое поглощение ее актнзнрозапным углем обычного протнзогаэа делают этот газ особенно опасным. Вопрос защнты от него бил разрешен нэготозленнем специальных протнкогазоэ, коробке котормх заполнялась смесью реэлнчяых окнслоз (з основном МпОз н СпО). ЛеАстзне этоА снеся (сгопкалнтев) саоднтся к каталнтнческому ускоренню реакцнн окнслепня СО до СОз кнслородом воздуха. На практнка гоп. кзлнтозые протнаогазы очень неудобны, так как заставляют дышать нагретым (з результате реакцнн окнслеиня) воздухом. Х. Четвертая группо периодической системы 512 Рис.
Х-га. Раэнозесае 2СО+Оз ч~ 2СО2. !02ОЦСО1 температура, 'С .... 200 !Нй !Сот! Х ......, .. 0,Ш !000 !200 Ыео 2,2 '2,5 злз ЗВ 220 0.% !.0 Из прнведенных данных видно, что прн 830'С в равновесной смесн находятся равные количества СО н Нз, т.
е. сродство обоих газов к кнслороду одннаково. Ниже 830'С болев снльным восстановителем явлнется СО, выше — Нт, Рассматриваемая реакция отчастн нмеет место прн образованна водннаго газа. 63) Связыванне одного нз продуктов только рассмотренной реакцнн в соответствии с законом действня масс смешает ее равновесие. Поэтому, пропуская смесь акнсн углерода н водяного пара над окнсью кальция, можно получнть водород по схеме: НО+ СО+ СаО = СаСО,-1- Н, + 52 ккал. Реакция зта идет уже прн 500'С. 64) Пламя окнсн углерода может иметь температуру до 2100'С.
Реакция горения СО ннтересни тем, что прн нагревапнн до 700 — 1000'С онз идет с заметной скоростью только в присутствия следов водяного пара нлн других содержашнх водород газов !ХНз, Н28 н т. п.). Обусловлена зто цепи ы м характером рассматрнваемой реакцнн, протекающей прн посредстве промежуточного образованна радикалов ОН по схемам: Н + О, = НО+ О, затем О + СО = СО2, НО+ СО = СО, + Н н т д, 65) Прн очень высоких температурах реакцня горения СО становятся заметно обратнмой. Рнс.
Х-18 показывает, что содержание СО2 в равновесной смесн !под павле. пнем ! атм) выше 4000'С может быть лншь инчтожно малым. Сама молекула СО настолько термнческн устойчнва, что пе разлагается даже прн 6000'С. Молекулы СО былн обнаружены в межзвездной среде. 66) Большие колнчества окнсн углерода могут быть получены путем неполного сжн. ганна каменного угля в специальных печах — газогенераторах.
Обычный (чвоздушный») ген ер а тор н ы й газ содержнт в среднем !объемн ео); СΠ— 25, Хт — 70, СОт — 4 б9) Как уже отмечалось в основном тексте, нн с водой, нн со шелочамн окнсь углерода в обычных условиях не взаимодействует. Напротив, прн повышенных температурах н высоких давлениях подобное взанмодействне нмеет место: нз СО н НтО может быть получена свободная муравьиная кнстилз (НСООН), а нз СО н ХаОН вЂ” муравьннокнслый натрий (НСООХа). Постедняя реакцня, протекающая уже прн !20'С н 5 ат давления, находит техническое нсиользоваппе. 60) Легко ндуцее в растворе восстановление хлорнстого палладня по суммарной схеме РйС12+ Н,О+ СО = СО2+ 2НС1+ Рй служит наиболее часто применяемой реакцией открытия окнсн углерода в смесн газов. Уже очень небольшие количества СО легко обнаружнваются по темному окрашпвапию раствора вследствие выделения мелко раздробленного металлического палладня.
Количественное определение окнсн углерода основывается на реакцин: 5СО + 1205 = 5СОг + 12. 81) Окнсленне СО в растворе часто ндет с заметной скоростью лншь в прнсутствнн каталнзатора. Прн подборе последнего основную роль нграет прнрода окнслнтеля. Так, КМпО, быстрее всего окнсляет СО в прнсутствнн мелко- раздробленного серебра, КзСг202 — в прнсутствпн солей ртутн, КСЮз — в присутствия 050,. В общем по свопм восстановнтельным свойствам окись углерода похожа на молекулярный водород, причем актнвность ее прн обычных у . И р , сох,.„. Оси рзрд .22ор2' чать необходнмую им для жнзнн энергню. 62) Сравннтельную актнвность СО н Нз как восстановителей можно оценнть путем нзучення обратимой реакцнн Н,О+ СО чи СО2+ Нз+!О ккал, равновесное состоянне которой ири высокнх температурах устанавлнвается довольно быстро (особенно в прнсутствнн Ге202).
Для константы равновесня втой реакцнн были получены следуюшно значенняг б!3 9 !. Углерод н небольшие примеси других газов. Пря сжигании он дает 800 — 1000 ккал на кубометр. Замена обычного воздуха иа кислород ведет к значительному повышению содержания окиси углерода (н увеличению теплотворной способности газа). 67) Егпе больше СО содержит т. н. вод я ной газ, состоящий (в идеальном случае) из смеси равных объемов СО н Нв н дающий при сгорании 2800 ккал/м'. Газ этот получают продуванием водяного пара сквозь слой раскаленного угля, причем около 1000'С имеет место взаимодействие по уравнению: Н»0+ С+ 31 ккал = СО+ Нв.
Так как реакция образования водяного газа идет с поглощением тепла, уголь постепенно охлаждается и для поддержания его в раскале!пом состоянии приходится пропусканне водяного пара чередовать с пропусканием в газогенератор воздуха (нлн кислорода). В связи с этим водяной газ содержит приблизительна; СΠ— 44, Н, — 45, СО» — 5 н Хв — 6",в Он широко используется дли синтезов различных органических соединений. По этому вопросу.
ныестся обзорная статья '. 68) Часто получают т. н. с м е ш а н и ы й ге з. Процесс его получения сводится к одновременному продуванию сквозь слой раскаленного угля воздуха и паров воды, т. е. комбинированию обоих описанных выше методов. Поэтому состав смешанного газа является промежуточным между генераторным и водяным. В среднем ои содержнтг СΠ— М, Н, — !5, СО» — 5 н Жв — 50%~. Кубический метр его дает прн сжигании около 1300 ккал.
69) ! 1еречислениые выше газы используются в качестве топлива и исходного сырья хнлшчсской промышленности. Онн важны, например, как одни нз источников получения аэото-водородной смеси дли синтеза аммиака. Прн пропусканин их совместно с водяным паром над нагретым да 500'С катализатором (главным образом Ее»О») происходит взаимодействие по обратимой реакции Н»0+ СО в-в СО»+ Нв+ 10 ккал, равновесие которой сильно смещено вправо. Образовавшийся углекислый газ удаляют затем про. мыванием смеси водой (под давлением), а остаток СΠ— аммиачным раствором солей меди. В результате остаются почти чистые азот и водород.
Соответственно регулируя относительные количества генераторного н водяного газов, можно получать Хв и Нг а требуемом объемном соотношении. Перед подачей в колонну синтеза газовую смесь подвергают сушке н очистке от отравляющих катализатор примесей. 70) При действии окиси углерода на металлический калий прн 80 'С образуется бесцветное кристаллическое очень взрывчатое соединение состава К«С,О« Вещество это с отщепленпем калия легко переходит в окнсел углерода состава С«0« («т р и х и н о н»), который можно рассматривать как продукт полниериэацни СО. Строение его отвечает шестнчлепному циклу, образованному атомамн углерода, каждый нз которых соединен двойной связью с атомом кислорода. 71) Еще одни оинсел угчерода («и е до к н с ь») состава С»0, может быть получен отнятием воды от малоиовой кислоты (СН»(СООНЦ при помощи РвО» Теплота его образования из элементов равна 23 ккал/моль.
Недокнсь углерода представляет собой бесцветный газ с резким запахом (т. пл. — 107'С; т. кип. +7 'С). Строение ее молекулы отвечает линейной структуре О=С=С=С=О [д(СС) = 1,29, с((СО) = 1,!6 д). Длн силовых констант связей даются значения 98 (С=С) и 165 (С 0), а для ноинэационнога потенциала молекулы — 10,8 е. При нагревании недокись углерода легко полимернзуется с образованием красного полимера (СвО») и почти так же легко разлагается на СО» и Св (с дальнейшим переходом молекул углерода в графит). На воздухе оиа горит синим пламенем с выделением копоти, а прн взаимодействии с водой дает мало- новую кислоту.
Ио иедокисн углерода имеется обзорная статья ". 72) Взаимодействие СО с се р о й по реакции СО+ 5 = С05+ 7 ккал быстро идет лапь прн высоких температурах Образующаяся сероокись углерода (О=С=5) представляет собой бесцветный и ие имеющий запаха гаэ (т. пл. — 139, т. кнп. 50'С). В воде она растворнма довольно хорошо (1: 2 па объему) н постепенна гндролнзуетсн по схеме: С05+ Н»0 = СО, + Н»5. Б(олекула ОС5 лянейиа н полярна (р 071).
'нефедов Б. К., Эадус и. т., Успехи химии. Ыбб, ЗЬ «, 666. Д в ю «свеч Л. Б., Бе 6 л и н В. Г., Успехе химии, !667, гя 6. 667, 17 Б. В. Некрасов Х. Четвертая груина периодической системы 514 Ллинм связей С О и С $ равны сответственно 1,16 и 1,56 А, а их силовые константы- 16,1 и 7,1. 73) Аналогичное селе иистое соединение (СОЭе) представляет собой бесцвет. иый гаэ (т.
пл. — 122, т. кнп, — 22'С). Молекула ОС5е также линейна (д(СО) 1,16, д(СБе) * 1,71 А) н полярна (р 0,75). Лля силовых констант связей даются значения к(СО) 15,4 и к(С5е) 5,4. Известен и малоустойчнвый ОСТе, ио свойства его почти не изучены. 74) Молекула ОСС!е полярна (р 1,17), имеет ш(еское строение и характери. зуется следующими структуримми параметрами: д(СО) 1,17, д(СС!) 1,75 А, дС)СС! = 1!1'. Как растворителгь фосгеи (т. пл, — !28, т.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
