أكاسيد الكربون

في السنوات الأخيرة، تم إعطاء الأفضلية للتعلم الموجه نحو الشخصية في العلوم التربوية. يحدث تكوين سمات الشخصية الفردية في عملية النشاط: الدراسة واللعب والعمل. ولذلك فإن أحد العوامل المهمة في التعلم هو تنظيم عملية التعلم، وطبيعة العلاقة بين المعلم والطلاب والطلاب فيما بينهم. وبناء على هذه الأفكار، أحاول بطريقة خاصةبناء العملية التعليمية. في الوقت نفسه، يختار كل طالب وتيرة دراسة المواد، لديه الفرصة للعمل على مستوى يمكن الوصول إليه، في حالة من النجاح. في الدرس، من الممكن إتقان وتحسين ليس فقط موضوعًا محددًا، ولكن أيضًا المهارات التعليمية العامة مثل تحديد هدف تعليمي، واختيار الوسائل والطرق لتحقيقه، ومراقبة إنجازات الفرد، وتصحيح الأخطاء. يتعلم الطلاب العمل مع الأدب، وتدوين الملاحظات، والمخططات، والرسومات، والعمل في مجموعة، في أزواج، بشكل فردي، وإجراء تبادل بناء للآراء، والتفكير المنطقي واستخلاص النتائج.

إن إجراء مثل هذه الدروس ليس بالأمر السهل، ولكن إذا نجحت، فإنك تشعر بالرضا. أقدم لك نصًا لأحد دروسي. حضرها الزملاء والإدارة وأخصائي نفسي.

نوع الدرس.تعلم مواد جديدة.

الأهداف.استنادا إلى الدافع وتحديث المعرفة والمهارات الأساسية للطلاب، والنظر في الهيكل والخصائص الفيزيائية والكيميائية وإنتاج واستخدام ثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون.

تم إعداد المقال بدعم من موقع www.Artifex.Ru. إذا قررت توسيع معرفتك في مجال الفن المعاصر، إذن حل مثاليسيزور الموقع www.Artifex.Ru. سيسمح لك التقويم الإبداعي ARTIFEX بالتعرف على أعمال الفن المعاصر دون مغادرة منزلك. أكثر معلومات مفصلةيمكنك العثور عليه على الموقع الإلكتروني www.Artifex.Ru. لم يفت الأوان أبدًا للبدء في توسيع آفاقك وإحساسك بالجمال.

المعدات والكواشف.بطاقات المسح المبرمج، المخطط الملصق، أجهزة إنتاج الغازات، النظارات، أنابيب الاختبار، طفاية الحريق، أعواد الثقاب. ماء الجير، أكسيد الصوديوم، الطباشير، حمض الهيدروكلوريك، المحاليل الدليلية، H2SO4 (conc.)، HCOOH، Fe2O3.

مخطط الملصق
"التركيب الجزيئي أول أكسيد الكربون(أول أكسيد الكربون (II)) CO"

خلال الفصول الدراسية

تم ترتيب مكاتب الطلاب في المكتب في دائرة. يتمتع المعلم والطلاب بفرصة الانتقال بحرية إلى طاولات المختبر (1، 2، 3). أثناء الدرس يجلس الأطفال على طاولات الدراسة (4، 5، 6، 7، ...) مع بعضهم البعض حسب الرغبة (مجموعات حرة مكونة من 4 أشخاص).

مدرس. المثل الصيني الحكيم(مكتوب بشكل جميل على السبورة) يقرأ:

"أسمع - أنسى،
أرى - أتذكر
أنا أفعل - أنا أفهم.

هل تتفق مع استنتاجات الحكماء الصينيين؟

ما الأمثال الروسية تعكس الحكمة الصينية؟

يعطي الأطفال أمثلة.

مدرس. في الواقع، فقط من خلال الخلق، من خلال الخلق يمكن للمرء أن يتلقى منتج قيم: المواد والأجهزة والآلات الجديدة وكذلك القيم غير الملموسة - الاستنتاجات والتعميمات والاستنتاجات. أدعوك اليوم للمشاركة في دراسة خصائص مادتين. ومن المعروف أن السائق عند خضوعه للفحص الفني للسيارة يقدم شهادة عن حالة غازات عادم السيارة. ما هو تركيز الغاز المشار إليه في الشهادة؟

(O t v e t. SO.)

طالب. هذا الغاز سام. بمجرد دخوله إلى الدم، يسبب تسمم الجسم ("الحرق"، ومن هنا جاء اسم الأكسيد - أول أكسيد الكربون). ويوجد في غازات عوادم السيارات بكميات خطيرة على الحياة.(يقرأ تقرير من إحدى الصحف عن سائق نام في المرآب أثناء تشغيل المحرك ومات ميتاً). الترياق للتسمم بأول أكسيد الكربون هو تنفس الهواء النقي والأكسجين النقي. أول أكسيد الكربون الآخر هو ثاني أكسيد الكربون.

مدرس. توجد بطاقة "المسح المبرمج" على مكاتبكم. تعرف على محتوياته، وعلى ورقة فارغة، ضع علامة على أرقام تلك المهام التي تعرف إجاباتها بناءً على تجربتك الحياتية. مقابل رقم بيان المهمة، اكتب صيغة أول أكسيد الكربون التي تتعلق بها هذه العبارة.

يقوم مستشارو الطلاب (شخصان) بجمع أوراق الإجابات، وبناءً على نتائج الإجابات، يشكلون مجموعات جديدة للعمل اللاحق.

المسح المبرمج "أكاسيد الكربون"

1. يتكون جزيء هذا الأكسيد من ذرة كربون واحدة وذرة أكسجين واحدة.

2. الرابطة بين الذرات في الجزيء هي الرابطة التساهمية القطبية.

3. غاز غير قابل للذوبان عمليا في الماء.

4. يحتوي جزيء هذا الأكسيد على ذرة كربون واحدة وذرتي أكسجين.

5. ليس له رائحة أو لون.

6. غاز قابل للذوبان في الماء.

7. لا يسيل حتى عند -190 درجة مئوية ( ركيب = -191.5 درجة مئوية).

8. أكسيد حمضي.

9. يتم ضغطه بسهولة، عند 20 درجة مئوية تحت ضغط 58.5 ضغط جوي، يصبح سائلاً ويصلب إلى "ثلج جاف".

10. ليست سامة.

11. غير تشكيل الملح.

12. قابلة للاشتعال

13. يتفاعل مع الماء.

14. يتفاعل مع الأكاسيد الأساسية.

15. يتفاعل مع أكاسيد المعادن، مما يقلل من المعادن الحرة منها.

16. يتم الحصول عليها عن طريق تفاعل الأحماض مع أملاح حمض الكربونيك.

17. أنا.

18. يتفاعل مع القلويات.

19. يؤدي مصدر الكربون الذي تمتصه النباتات في البيوت البلاستيكية والدفيئات إلى زيادة الإنتاج.

20. تستخدم لكربنة المياه والمشروبات.

مدرس. قم بمراجعة محتويات البطاقة مرة أخرى. قم بتجميع المعلومات في 4 كتل:

بناء،

الخصائص الفيزيائية،

الخواص الكيميائية،

يستلم.

يمنح المعلم الفرصة لكل مجموعة من الطلاب للتحدث وتلخيص العروض التقديمية. ثم يختار الطلاب من المجموعات المختلفة خطة عملهم - ترتيب دراسة الأكاسيد. ولهذا الغرض، يقومون بترقيم كتل المعلومات وتبرير اختيارهم. يمكن أن يكون ترتيب التعلم كما هو مكتوب أعلاه، أو مع تحديد أي مجموعة أخرى من الكتل الأربع.

يلفت المعلم انتباه الطلاب إلى النقاط الرئيسية في الموضوع. وبما أن أكاسيد الكربون هي مواد غازية، فيجب التعامل معها بحذر (تعليمات السلامة). يوافق المعلم على الخطة لكل مجموعة ويعين المستشارين (الطلاب المجهزين مسبقاً).

تجارب مظاهرة

1. صب ثاني أكسيد الكربون من الزجاج إلى الزجاج.

2. إطفاء الشموع في كوب مع تراكم ثاني أكسيد الكربون.

3. ضع عدة قطع صغيرة من الثلج الجاف في كوب من الماء. سوف يغلي الماء ويخرج منه دخان أبيض كثيف.

يتم تسييل غاز ثاني أكسيد الكربون بالفعل عند درجة حرارة الغرفة تحت ضغط قدره 6 ميجا باسكال. وفي الحالة السائلة يتم تخزينها ونقلها في اسطوانات فولاذية. إذا قمت بفتح صمام هذه الأسطوانة، فسيبدأ ثاني أكسيد الكربون السائل في التبخر، مما يؤدي إلى تبريد قوي ويتحول جزء من الغاز إلى كتلة تشبه الثلج - "الثلج الجاف"، الذي يتم ضغطه واستخدامه للتخزين. بوظة.

4. عرض توضيحي لطفاية حريق الرغوة الكيميائية (CFO) وشرح مبدأ عملها باستخدام نموذج - أنبوب اختبار بسدادة وأنبوب مخرج غاز.

معلومات عن بناءفي الجدول رقم 1 (بطاقات التعليمات 1 و2، بنية جزيئات ثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون).

معلومات حول الخصائص الفيزيائية– في الجدول رقم 2 (العمل مع الكتاب المدرسي – غابرييليان أو إس.الكيمياء-9. م: الحبارى، 2002، ص. 134-135).

بيانات حول التحضير والخصائص الكيميائية- في الجدولين رقم 3 و 4 (بطاقات التعليمات 3 و 4، تعليمات للتطبيق العملي، ص 149-150 من الكتاب المدرسي).

العمل التطبيقي تحضير أول أكسيد الكربون (IV) ودراسة خواصه ضع بضع قطع من الطباشير أو الرخام في أنبوب اختبار وأضف القليل من حمض الهيدروكلوريك المخفف. أغلق الأنبوب بسرعة باستخدام سدادة وأنبوب مخرج الغاز. ضع نهاية الأنبوب في أنبوب اختبار آخر يحتوي على 2-3 مل من ماء الليمون. راقب لبضع دقائق بينما تمر فقاعات الغاز عبر ماء الجير. ثم قم بإزالة نهاية أنبوب مخرج الغاز من المحلول واشطفه بالماء المقطر. ضع الأنبوب في أنبوب اختبار آخر مع 2-3 مل من الماء المقطر وتمرير الغاز من خلاله. بعد بضع دقائق، أخرج الأنبوب من المحلول وأضف بضع قطرات من عباد الشمس الأزرق إلى المحلول الناتج. صب 2-3 مل من محلول هيدروكسيد الصوديوم المخفف في أنبوب اختبار وأضف إليه بضع قطرات من الفينول فثالين. ثم مرر الغاز من خلال المحلول. الإجابة على الأسئلة. أسئلة 1. ماذا يحدث عند معالجة الطباشير أو الرخام بحمض الهيدروكلوريك؟ 2. لماذا، عند تمرير ثاني أكسيد الكربون عبر ماء الجير، يصبح المحلول غائما أولا، ثم يذوب الجير؟ 3. ماذا يحدث عند تمرير أول أكسيد الكربون (IV) في الماء المقطر؟ اكتب معادلات التفاعلات المقابلة في الصور الأيونية الجزيئية والأيونية والمختصرة. التعرف على الكربونات تحتوي أنابيب الاختبار الأربعة المقدمة لك على مواد بلورية: كبريتات الصوديوم، كلوريد الزنك، كربونات البوتاسيوم، سيليكات الصوديوم. حدد المادة الموجودة في كل أنبوب اختبار. اكتب معادلات التفاعل بالصيغة الجزيئية والأيونية والأيونية المختصرة.

العمل في المنزل

يقترح المعلم أخذ بطاقة "المسح المبرمج" إلى المنزل، واستعدادًا للدرس التالي، التفكير في طرق الحصول على المعلومات. (كيف عرفت أن الغاز الذي تدرسه يسيل، ويتفاعل مع الحمض، وهو سام، وما إلى ذلك؟)

عمل مستقلطلاب

العمل التطبيقيتؤدي مجموعات من الأطفال بسرعات مختلفة. لذلك، يتم تقديم الألعاب لأولئك الذين يكملون العمل بشكل أسرع.

العجلة الخامسة

يمكن أن يكون هناك شيء مشترك بين أربع مواد، لكن المادة الخامسة التي تبرز من السلسلة لا لزوم لها.

1. الكربون، الماس، الجرافيت، كربيد، كاربين. (كربيد.)

2. الجمرة الخبيثة، الخث، فحم الكوك، النفط، الزجاج. (زجاج.)

3. الحجر الجيري، الطباشير، الرخام، الملكيت، الكالسيت. (الملكيت.)

4. الصودا البلورية، الرخام، البوتاس، المواد الكاوية، الملكيت. (الكاوية.)

5. الفوسجين، الفوسفين، حمض الهيدروسيانيك، سيانيد البوتاسيوم، ثاني كبريتيد الكربون. (الفوسفين.)

6. مياه البحر, مياه معدنية، الماء المقطر، المياه الجوفية، الماء العسر. (ماء مقطرة.)

7. حليب الليمون، الزغب، الجير المطفأ، الحجر الجيري، ماء الجير. (حجر الكلس.)

8. لي 2 كو 3؛ (NH 4) 2 CO 3؛ كربونات الكالسيوم 3؛ ك 2 كو 3 , نا 2 كو 3 . (CaCO3.)

المرادفات

كتابة الصيغ الكيميائية للمواد أو أسمائها.

1. الهالوجين -... (الكلور أو البروم.)

2. المغنسيت - ... (MgCO 3.)

3. اليوريا –...( اليورياح 2 نك (س) نه 2 .)

4. البوتاس - ... (K2CO3.)

5. الثلج الجاف - ... (ثاني أكسيد الكربون 2.)

6. أكسيد الهيدروجين –... ( ماء.)

7. الأمونيا – … (10% المحلول المائيالأمونيا.)

8. أملاح حامض النيتريك –... ( النترات– KNO3، Ca(NO3)2، NaNO3.)

9. الغاز الطبيعي – ... ( الميثانالفصل 4.)

المتضادات

اكتب المصطلحات الكيميائية التي تتعارض في المعنى مع تلك المقترحة.

1. عامل مؤكسد –... ( الحد من وكيل.)

2. المتبرع الإلكتروني -...( متقبل الإلكترون .)

3. خصائص الحمض – ... ( الخصائص الأساسية.)

4. التفكك -...( منظمة.)

5. الامتزاز – ... ( الامتزاز.)

6. الأنود –... ( الكاثود.)

7. أنيون -...( الكاتيون.)

8. معدن –... ( اللافلزية.)

9. المواد البادئة –... ( منتجات رد الفعل.)

البحث عن الأنماط

إنشاء علامة تجمع بين المواد والظواهر المحددة.

1. الماس، الكاربين، الجرافيت - ... ( التعديلات المتآصلة للكربون.)

2. الزجاج والأسمنت والطوب - ... ( مواد بناء.)

3. التنفس والتعفن والثوران البركاني - ... ( العمليات المصحوبة بإطلاق ثاني أكسيد الكربون.)

4. أول أكسيد الكربون، ثاني أكسيد الكربون 2، CH 4، SiH 4 - ... ( مركبات عناصر المجموعة الرابعة.)

5. NaHCO 3، CaCO 3، CO 2، H 2 CO 3 - ... ( مركبات الأكسجين من الكربون.)

−110.52 كيلوجول/مول ضغط البخار 35 ± 1 أجهزة الصراف الآلي الخواص الكيميائية الذوبان في الماء 0.0026 جم/100 مل تصنيف ريج. CAS رقم 630-08-0 بوبتشيم ريج. رقم اينكس 211-128-3 ابتسامات إنتشي ريج. رقم المفوضية الأوروبية 006-001-00-2 RTECS FG3500000 الشابي رقم الأمم المتحدة 1016 كيم سبايدر أمان تسمم NFPA 704 وتستند البيانات إلى الظروف القياسية (25 درجة مئوية، 100 كيلو باسكال) ما لم ينص على خلاف ذلك.

أول أكسيد الكربون (أول أكسيد الكربون, أول أكسيد الكربون, أول أكسيد الكربون (II).) هو غاز عديم اللون وشديد السمية، لا طعم له ولا رائحة، أخف من الهواء (في الظروف العادية). الصيغة الكيميائية - CO.

هيكل الجزيء

نظرًا لوجود رابطة ثلاثية، فإن جزيء ثاني أكسيد الكربون قوي جدًا (طاقة التفكك 1069 كيلو جول/مول، أو 256 كيلو كالوري/مول، وهي أكبر من أي جزيئات ثنائية الذرة أخرى) وله مسافة صغيرة بين النواة ( د C≡O = 0.1128 نانومتر أو 1.13 Å).

الجزيء مستقطب ضعيف، عزم ثنائي القطب الكهربائي μ = 0.04⋅10 −29 C·m. أظهرت العديد من الدراسات أن الشحنة السالبة في جزيء ثاني أكسيد الكربون تتركز على ذرة الكربون C − ←O + (اتجاه عزم ثنائي القطب في الجزيء معاكس للاتجاه المفترض سابقًا). طاقة التأين 14.0 فولت، ثابت اقتران القوة ك = 18,6 .

ملكيات

أول أكسيد الكربون (II) هو غاز عديم اللون والطعم والرائحة. قابلة للاشتعال إن ما يسمى بـ "رائحة أول أكسيد الكربون" هي في الواقع رائحة الشوائب العضوية.

خصائص أول أكسيد الكربون

طاقة جيبس ​​القياسية للتكوين Δ ز	-137.14 كيلوجول/مول (جم) (عند 298 كلفن)
الانتروبيا التعليمية القياسية س	197.54 جول/مول ك (جم) (عند 298 كلفن)
السعة الحرارية المولية القياسية ج ص	29.11 جول/مول ك (جم) (عند 298 كلفن)
ذوبان المحتوى الحراري Δ حرر	0.838 كيلوجول/مول
المحتوى الحراري للغليان Δ حبالة	6.04 كيلوجول/مول
حرارة حرجة ركريت	-140.23 درجة مئوية
الضغط الحرج صكريت	3.499 ميجا باسكال
الكثافة الحرجة ρ الحرجة	0.301 جم/سم3

الأنواع الرئيسية للتفاعلات الكيميائية التي يشارك فيها أول أكسيد الكربون (II) هي تفاعلات الإضافة وتفاعلات الأكسدة والاختزال، والتي يُظهر فيها خصائص اختزال.

في درجات حرارة الغرفة، يكون ثاني أكسيد الكربون غير نشط، ويزداد نشاطه الكيميائي بشكل ملحوظ عند تسخينه وفي المحاليل. وهكذا، في المحاليل فإنه يختزل الأملاح، وغيرها إلى معادن موجودة بالفعل في درجة حرارة الغرفة. عند تسخينه، فإنه يقلل أيضًا من المعادن الأخرى، على سبيل المثال CO + CuO → Cu + CO 2. يستخدم على نطاق واسع في علم المعادن الحراري. تعتمد طريقة الكشف النوعي لثاني أكسيد الكربون على تفاعل ثاني أكسيد الكربون في محلول مع كلوريد البلاديوم، انظر أدناه.

غالبًا ما تحدث أكسدة ثاني أكسيد الكربون في المحلول بمعدل ملحوظ فقط في وجود محفز. عند اختيار الأخير، تلعب طبيعة العامل المؤكسد الدور الرئيسي. وبالتالي، فإن KMnO 4 يتأكسد ثاني أكسيد الكربون بسرعة أكبر في وجود الفضة المطحونة جيدًا، K 2 Cr 2 O 7 - في وجود الأملاح، KClO 3 - في وجود OsO 4. بشكل عام، يتشابه ثاني أكسيد الكربون في خصائصه المختزلة مع الهيدروجين الجزيئي.

أقل من 830 درجة مئوية، عامل الاختزال الأقوى هو ثاني أكسيد الكربون، وفوقه الهيدروجين. وبالتالي توازن التفاعل

H 2 O + C O ⇄ C O 2 + H 2 (\displaystyle (\mathsf (H_(2)O+CO\rightleftarrows CO_(2)+H_(2))))

يتم نقل ما يصل إلى 830 درجة مئوية إلى اليمين، وفوق 830 درجة مئوية إلى اليسار.

ومن المثير للاهتمام أن هناك بكتيريا تحصل من خلال أكسدة ثاني أكسيد الكربون على الطاقة التي تحتاجها للحياة.

يحترق أول أكسيد الكربون (II) باللهب من اللون الأزرق(درجة حرارة بداية التفاعل 700 درجة مئوية) في الهواء:

2 C O + O 2 → 2 C O 2 (\displaystyle (\mathsf (2CO+O_(2)\rightarrow 2CO_(2)))) (Δ ز° 298 = −257 كيلوجول، Δ س° 298 = −86 جول/ك).

يمكن أن تصل درجة حرارة احتراق ثاني أكسيد الكربون إلى 2100 درجة مئوية. تفاعل الاحتراق هو تفاعل متسلسل، والبادئات عبارة عن كميات صغيرة من المركبات المحتوية على الهيدروجين (الماء، الأمونيا، كبريتيد الهيدروجين، إلخ).

بفضل هذا الخير القيمة الحرارية، ثاني أكسيد الكربون هو أحد مكونات مخاليط الغاز التقنية المختلفة (انظر، على سبيل المثال، غاز المولدات)، المستخدمة، من بين أمور أخرى، للتدفئة. متفجرة عند مزجها بالهواء؛ حدود التركيز الدنيا والعليا لانتشار اللهب: من 12.5 إلى 74% (من حيث الحجم).

الهالوجينات. لقد تلقى التفاعل مع الكلور أكبر تطبيق عملي:

C O + C l 2 → C O C l 2 . (\displaystyle (\mathsf (CO+Cl_(2)\rightarrow COCl_(2))).)

من خلال تفاعل ثاني أكسيد الكربون مع F 2، بالإضافة إلى فلوريد الكربونيل COF 2، يمكنك الحصول على مركب البيروكسيد (FCO) 2 O 2. خصائصه: نقطة الانصهار -42 درجة مئوية، نقطة الغليان +16 درجة مئوية، لها رائحة مميزة (تشبه رائحة الأوزون)، عند تسخينها فوق 200 درجة مئوية، تتحلل بشكل متفجر (منتجات التفاعل CO 2 وO 2 وCOF 2) )، في الوسط الحمضي يتفاعل مع يوديد البوتاسيوم وفقا للمعادلة:

(F C O) 2 O 2 + 2 K I → 2 K F + I 2 + 2 C O 2. (\displaystyle (\mathsf ((FCO)_(2)O_(2)+2KI\rightarrow 2KF+I_(2)+2CO_(2.)))

يتفاعل أول أكسيد الكربون (II) مع الكالكوجينات. مع الكبريت يشكل كبريتيد الكربون COS، ويحدث التفاعل عند تسخينه، وفقا للمعادلة:

C O + S → C O S (\displaystyle (\mathsf (CO+S\rightarrow COS))) (Δ ز° 298 = −229 كيلوجول، Δ س° 298 = −134 جول/ك).

تم الحصول أيضًا على سيلينوكسيد الكربون المماثل COSe وCOTe تيلوروكسيد الكربون.

يستعيد SO 2:

2 C O + S O 2 → 2 C O 2 + S. (\displaystyle (\mathsf (2CO+SO_(2)\rightarrow 2CO_(2)+S.)))

مع المعادن الانتقالية تشكل مركبات سامة وقابلة للاشتعال - مركبات الكربونيل، مثل، و، و، وما إلى ذلك. وبعضها متطاير.

n C O + M e → [ M e (CO O) n ] (\displaystyle (\mathsf (nCO+Me\rightarrow )))

أول أكسيد الكربون (II) قابل للذوبان بشكل طفيف في الماء، لكنه لا يتفاعل معه. كما أنه لا يتفاعل مع محاليل القلويات والأحماض. ومع ذلك، فإنه يتفاعل مع القلويات المصهورة لتكوين الفورمات المقابلة:

C O + K O H → H C O O K . (\displaystyle (\mathsf (CO+KOH\rightarrow HCOOK.)))

تفاعل أول أكسيد الكربون (II) مع معدن البوتاسيوم في محلول الأمونيا مثير للاهتمام. وينتج عن ذلك المركب المتفجر ثاني أكسيد كربونات البوتاسيوم:

2 ك + 2 ج O → ك 2 ج 2 س 2 . (\displaystyle (\mathsf (2K+2CO\rightarrow K_(2)C_(2)O_(2.))) x C O + y H 2 → (\displaystyle (\mathsf (xCO+yH_(2)\rightarrow)))كحولات + ألكانات خطية.

هذه العملية هي مصدر إنتاج منتجات صناعية مهمة مثل الميثانول ووقود الديزل الاصطناعي والكحوليات المتعددة الهيدرات والزيوت ومواد التشحيم.

العمل الفسيولوجي

تسمم

أول أكسيد الكربون سام للغاية.

يرجع التأثير السام لأول أكسيد الكربون (II) إلى تكوين كربوكسي هيموجلوبين - وهو مركب كربونيل أقوى بكثير مع الهيموجلوبين، مقارنة بمركب الهيموجلوبين مع الأكسجين (أوكسي هيموجلوبين). وبالتالي، يتم حظر عمليات نقل الأكسجين والتنفس الخلوي. وتركيزه في الهواء أكثر من 0.1% يؤدي إلى الوفاة خلال ساعة واحدة.

• يجب أن يتم نقل الضحية إلى هواء نقي. في حالة التسمم درجة خفيفةفرط تهوية الرئتين بالأكسجين يكفي.
• التهوية الاصطناعية.
• اللوبلين أو الكافيين تحت الجلد.
• الكربوكسيلاز عن طريق الوريد.

لا يعرف الطب العالمي مضادات موثوقة يمكن استخدامها في حالات التسمم بأول أكسيد الكربون.

حماية الكربون (II).

أول أكسيد الكربون الداخلي

يتم إنتاج أول أكسيد الكربون الداخلي عادة بواسطة الخلايا في البشر والحيوانات ويعمل كجزيء إشارة. وهو يلعب دورًا فسيولوجيًا معروفًا في الجسم، خاصة باعتباره ناقلًا عصبيًا ويسبب توسع الأوعية. بسبب دور أول أكسيد الكربون الداخلي في الجسم، ترتبط الاضطرابات في عملية التمثيل الغذائي به امراض عديدة، مثل الأمراض التنكسية العصبية وتصلب الشرايين والأوعية الدموية وارتفاع ضغط الدم وفشل القلب والعمليات الالتهابية المختلفة.

يتكون أول أكسيد الكربون الداخلي في الجسم بسبب التأثير المؤكسد لإنزيم الهيم أوكسيجيناز على الهيم، وهو نتاج تدمير الهيموجلوبين والميوجلوبين، بالإضافة إلى البروتينات الأخرى المحتوية على الهيم. هذه العملية تسبب تكوين في دم الإنسان كمية كبيرةكربوكسي هيموغلوبين، حتى لو كان الشخص لا يدخن ولا يتنفس الهواء الجوي (يحتوي دائمًا على كميات صغيرة من أول أكسيد الكربون الخارجي)، ولكن الأكسجين النقي أو خليط من النيتروجين والأكسجين.

بعد الدليل الأول في عام 1993 على أن أول أكسيد الكربون الداخلي هو ناقل عصبي طبيعي في جسم الإنسان، بالإضافة إلى أنه واحد من ثلاثة غازات داخلية تعدل التفاعلات الالتهابية في الجسم (الاثنان الآخران هما أكسيد النيتريك (II) وكبريتيد الهيدروجين)، لقد اجتذب أول أكسيد الكربون الداخلي اهتمامًا كبيرًا من الأطباء والباحثين باعتباره منظمًا بيولوجيًا مهمًا. في العديد من الأنسجة، ثبت أن الغازات الثلاثة المذكورة أعلاه هي عوامل مضادة للالتهابات، وموسعات للأوعية الدموية، كما أنها تحفز تكوين الأوعية الدموية. ومع ذلك، ليس كل شيء بهذه البساطة ولا لبس فيه. تكوين الأوعية الدموية - ليس دائما تأثير مفيدلأنه، على وجه الخصوص، يلعب دورًا في النمو الأورام الخبيثةوهو أيضًا أحد أسباب تلف الشبكية أثناء الضمور البقعي. على وجه الخصوص، من المهم أن نلاحظ أن التدخين (المصدر الرئيسي لأول أكسيد الكربون في الدم، والذي ينتج تركيزات أعلى بعدة مرات من الإنتاج الطبيعي) يزيد من خطر الضمور البقعي للشبكية بنسبة 4-6 مرات.

هناك نظرية مفادها أنه في بعض المشابك العصبية الخلايا العصبية، عند حدوث تخزين طويل الأمد للمعلومات، تنتج الخلية المستقبلة، استجابةً للإشارة المستقبلة، أول أكسيد الكربون الداخلي، الذي يعيد الإشارة إلى الخلية المرسلة، وبالتالي يبلغها باستعدادها لمواصلة تلقي الإشارات منها و زيادة نشاط خلية إرسال الإشارة. تحتوي بعض هذه الخلايا العصبية على جوانيلات سيكلاز، وهو إنزيم يتم تنشيطه عن طريق التعرض لأول أكسيد الكربون الداخلي.

تم إجراء الأبحاث حول دور أول أكسيد الكربون الداخلي المنشأ كمادة مضادة للالتهابات وواقي للخلايا في العديد من المختبرات حول العالم. هذه الخصائص لأول أكسيد الكربون الداخلي تجعل التأثير على استقلابه هدفًا علاجيًا مثيرًا للاهتمام لعلاج الحالات المرضية المختلفة مثل تلف الأنسجة الناجم عن نقص التروية وإعادة ضخ الدم لاحقًا (على سبيل المثال، احتشاء عضلة القلب، والسكتة الدماغية)، ورفض الزرع، وتصلب الشرايين الوعائية، الإنتان الشديد، الملاريا الحادة، أمراض المناعة الذاتية. أجريت بما في ذلك التجارب السريريةعلى البشر، لكن نتائجها لم تنشر بعد.

وخلاصة القول إن ما عرف في عام 2015 عن دور أول أكسيد الكربون الداخلي في الجسم يمكن تلخيصه فيما يلي:

• يعد أول أكسيد الكربون الداخلي أحد جزيئات الإشارة الداخلية المهمة؛
• ينظم أول أكسيد الكربون الداخلي وظائف الجهاز العصبي المركزي والجهاز القلبي الوعائي.
• يمنع أول أكسيد الكربون الداخلي تراكم الصفائح الدموية والتصاقها بجدران الأوعية الدموية.
• قد يكون التأثير على استقلاب أول أكسيد الكربون الداخلي في المستقبل أحد الاستراتيجيات العلاجية المهمة لعدد من الأمراض.

تاريخ الاكتشاف

سمية الدخان المنطلق عند حرق الفحم وصفها أرسطو وجالينوس.

تم إنتاج أول أكسيد الكربون (II) لأول مرة من قبل الكيميائي الفرنسي جاك دي لاسون عن طريق تسخين أكسيد الزنك مع الفحم، ولكن في البداية تم الخلط بينه وبين الهيدروجين لأنه يحترق بلهب أزرق.

حقيقة أن هذا الغاز يحتوي على الكربون والأكسجين اكتشفها الكيميائي الإنجليزي ويليام كرويكشانك. تمت دراسة سمية الغاز في عام 1846 من قبل الطبيب الفرنسي كلود برنارد في تجارب على الكلاب.

تم اكتشاف أول أكسيد الكربون (II) خارج الغلاف الجوي للأرض لأول مرة من قبل العالم البلجيكي م. ميجوت في عام 1949 من خلال وجود نطاق اهتزازي دوراني رئيسي في طيف الأشعة تحت الحمراء للشمس. تم اكتشاف أول أكسيد الكربون (II) في الوسط النجمي في عام 1970.

إيصال

الطريقة الصناعية

• تتشكل أثناء احتراق الكربون أو المركبات القائمة على الكربون (مثل البنزين) في ظل ظروف نقص الأكسجين:

2 C + O 2 → 2 C O (\displaystyle (\mathsf (2C+O_(2)\rightarrow 2CO)))(التأثير الحراري لهذا التفاعل هو 220 كيلوجول)،

• أو عند تقليل ثاني أكسيد الكربون بالفحم الساخن:

C O 2 + C ⇄ 2 C O (\displaystyle (\mathsf (CO_(2)+C\rightleftarrows 2CO))) (Δ ح= 172 كيلوجول، Δ س= 176 جول/ك)

يحدث هذا التفاعل أثناء حريق الموقد عندما يتم إغلاق مخمد الموقد في وقت مبكر جدًا (قبل أن يحترق الفحم تمامًا). أول أكسيد الكربون (II) المتكون في هذه الحالة، بسبب سميته، يسبب اضطرابات فسيولوجية ("الأبخرة") وحتى الموت (انظر أدناه)، ومن هنا أحد الأسماء التافهة - "أول أكسيد الكربون".

تفاعل اختزال ثاني أكسيد الكربون قابل للعكس؛ ويظهر الرسم البياني تأثير درجة الحرارة على حالة توازن هذا التفاعل. يتم ضمان تدفق التفاعل إلى اليمين بواسطة عامل الإنتروبيا، وإلى اليسار بواسطة عامل الإنثالبي. عند درجات حرارة أقل من 400 درجة مئوية، ينزاح التوازن بالكامل تقريبًا إلى اليسار، وعند درجات حرارة أعلى من 1000 درجة مئوية إلى اليمين (باتجاه تكوين ثاني أكسيد الكربون). في درجات الحرارة المنخفضةمعدل هذا التفاعل منخفض جدًا، لذا فإن أول أكسيد الكربون (II) يكون مستقرًا تمامًا في الظروف العادية. هذا التوازن له اسم خاص توازن بدوار.

• يتم الحصول على مخاليط أول أكسيد الكربون (II) مع مواد أخرى عن طريق تمرير الهواء أو بخار الماء وما إلى ذلك عبر طبقة من فحم الكوك الساخن أو الحجر أو الفحم البنيإلخ (انظر غاز المولد، غاز الماء، الغاز المختلط، الغاز الاصطناعي).

طريقة المختبر

• تحلل حمض الفورميك السائل تحت تأثير حمض الكبريتيك المركز الساخن أو تمرير حمض الفورميك الغازي فوق أكسيد الفوسفور P 2 O 5. مخطط رد الفعل:

H C O O H → H 2 S O 4 o t H 2 O + C O . (\displaystyle (\mathsf (HCOOH(\xrightarrow[(H_(2)SO_(4))](^(o)t))H_(2)O+CO.)))ومن الممكن أيضًا معالجة حمض الفورميك بحمض الكلوروسلفونيك. ويحدث هذا التفاعل عند درجات الحرارة العادية وفق المخطط التالي: H C O O H + C l S O 3 H → H 2 S O 4 + H C l + C O . (\displaystyle (\mathsf (HCOOH+ClSO_(3)H\rightarrow H_(2)SO_(4)+HCl+CO\uparrow .)))

• تسخين خليط من أحماض الأكساليك والكبريتيك المركزة. يستمر التفاعل وفقا للمعادلة:

H 2 C 2 O 4 → H 2 S O 4 o t C O + C O 2 + H 2 O . (\displaystyle (\mathsf (H_(2)C_(2)O_(4)(\xrightarrow[(H_(2)SO_(4))](^(o)t))CO\uparrow +CO_(2) \uparrow +H_(2)O.)))

• تسخين خليط من هيكسسيانوفيرات البوتاسيوم (II) مع حامض الكبريتيك المركز. يستمر التفاعل وفقا للمعادلة:

ك 4 [ F e (C N) 6 ] + 6 H 2 S O 4 + 6 H 2 O → o t 2 K 2 S O 4 + F e S O 4 + 3 (N H 4) 2 S O 4 + 6 C O . (\displaystyle (\mathsf (K_(4)+6H_(2)SO_(4)+6H_(2)O(\xrightarrow[()](^(o)t))2K_(2)SO_(4)+ FeSO_(4)+3(NH_(4))_(2)SO_(4)+6CO\uparrow .)))

• الاختزال من كربونات الزنك بواسطة المغنيسيوم عند تسخينه:

M g + Z n C O 3 → o t M g O + Z n O + C O . (\displaystyle (\mathsf (Mg+ZnCO_(3)(\xrightarrow[()](^(o)t))MgO+ZnO+CO\uparrow .)))

تحديد أول أكسيد الكربون (II)

يمكن تحديد وجود ثاني أكسيد الكربون نوعيًا عن طريق تغميق محاليل كلوريد البلاديوم (أو الورق المنقوع في هذا المحلول). يرتبط السواد بإطلاق معدن البلاديوم الناعم وفقًا للمخطط التالي:

P d C l 2 + C O + H 2 O → P d ↓ + C O 2 + 2 H C l . (\displaystyle (\mathsf (PdCl_(2)+CO+H_(2)O\rightarrow Pd\downarrow +CO_(2)+2HCl.)))

رد الفعل هذا حساس للغاية. المحلول القياسي: 1 جرام من كلوريد البلاديوم لكل لتر من الماء.

يعتمد التحديد الكمي لأول أكسيد الكربون (II) على التفاعل اليودوميتري:

5 C O + I 2 O 5 → 5 C O 2 + I 2. (\displaystyle (\mathsf (5CO+I_(2)O_(5)\rightarrow 5CO_(2)+I_(2.)))

طلب

• أول أكسيد الكربون (II) هو كاشف وسيط يستخدم في التفاعلات مع الهيدروجين في العمليات الصناعية الحرجة لإنتاج كحولات عضوية وهيدروكربونات مستقيمة.
• يستخدم أول أكسيد الكربون (II) في معالجة اللحوم والأسماك الحيوانية فيعطيها اللون الأحمر الزاهي ومظهر الطزاجة دون تغيير الطعم (تقنية دخان واضحو دخان لا طعم له). تركيز ثاني أكسيد الكربون المسموح به هو 200 ملجم/كجم من اللحوم.
• أول أكسيد الكربون (II) هو المكون الرئيسي لغاز المولدات، ويستخدم كوقود في المركبات التي تعمل بالغاز.
• استخدم النازيون أول أكسيد الكربون المنبعث من عادم المحرك خلال الحرب العالمية الثانية للقتل الجماعي للناس من خلال التسمم.

أول أكسيد الكربون (II) في الغلاف الجوي للأرض

هناك مصادر طبيعية وبشرية للدخول إلى الغلاف الجوي للأرض. في ظل الظروف الطبيعية، يتشكل ثاني أكسيد الكربون على سطح الأرض أثناء التحلل اللاهوائي غير الكامل للمركبات العضوية وأثناء احتراق الكتلة الحيوية، خاصة أثناء حرائق الغابات والسهوب. يتشكل أول أكسيد الكربون (II) في التربة بيولوجيًا (تطلقه الكائنات الحية) وغير بيولوجيًا. تم إثبات إطلاق أول أكسيد الكربون (II) بسبب المركبات الفينولية الشائعة في التربة، والتي تحتوي على مجموعات OCH 3 أو OH في المواضع العمودية أو شبه المقابلة لمجموعة الهيدروكسيل الأولى، تجريبيًا.

يعتمد التوازن العام لإنتاج ثاني أكسيد الكربون غير البيولوجي وأكسدته بواسطة الكائنات الحية الدقيقة على ظروف بيئية محددة، وفي المقام الأول الرطوبة و. على سبيل المثال، يتم إطلاق أول أكسيد الكربون (II) مباشرة في الغلاف الجوي من التربة القاحلة، وبالتالي خلق الحد الأقصى المحلي لتركيز هذا الغاز.

في الغلاف الجوي، ثاني أكسيد الكربون هو نتاج سلاسل التفاعلات التي تشمل الميثان والهيدروكربونات الأخرى (الأيزوبرين في المقام الأول).

المصدر الرئيسي البشري لثاني أكسيد الكربون حاليًا هو غازات العادم الصادرة عن محركات الاحتراق الداخلي. يتشكل أول أكسيد الكربون عندما يتم حرق الوقود الهيدروكربوني في محركات الاحتراق الداخلي عند درجات حرارة غير كافية أو عندما يكون نظام إمداد الهواء مضبوطًا بشكل سيئ (لا يتم توفير كمية كافية من الأكسجين لأكسدة ثاني أكسيد الكربون إلى ثاني أكسيد الكربون). في الماضي، تم توفير جزء كبير من مدخلات ثاني أكسيد الكربون البشرية المنشأ في الغلاف الجوي عن طريق غاز الإضاءة، والذي تم استخدامه للإضاءة الداخلية في القرن التاسع عشر. كان تركيبه تقريبًا نفس تركيب غاز الماء، أي أنه يحتوي على ما يصل إلى 45٪ من أول أكسيد الكربون (II). لا يتم استخدامه في قطاع المرافق العامة بسبب وجود نظير أرخص بكثير وأكثر كفاءة في استخدام الطاقة -

كل ما يحيط بنا يتكون من مركبات من عناصر كيميائية مختلفة. نحن لا نتنفس الهواء فحسب، بل نتنفس مركبًا عضويًا معقدًا يحتوي على الأكسجين والنيتروجين والهيدروجين وثاني أكسيد الكربون ومكونات ضرورية أخرى. ولم يتم بعد دراسة تأثير العديد من هذه العناصر على جسم الإنسان بشكل خاص وعلى الحياة على الأرض بشكل عام. من أجل فهم عمليات تفاعل العناصر والغازات والأملاح والتكوينات الأخرى مع بعضها البعض، تم إدخال موضوع "الكيمياء" في الدورة المدرسية. الصف الثامن هو بداية دروس الكيمياء وفق برنامج التعليم العام المعتمد.

أحد المركبات الأكثر شيوعًا الموجودة في القشرة الأرضية وفي الغلاف الجوي هو الأكسيد. الأكسيد هو مركب من أي عنصر كيميائيمع ذرة الأكسجين. حتى مصدر الحياة على الأرض - الماء، هو أكسيد الهيدروجين. لكن في هذه المقالة لن نتحدث عن الأكاسيد بشكل عام، بل عن أحد المركبات الأكثر شيوعًا - أول أكسيد الكربون. يتم الحصول على هذه المركبات عن طريق دمج ذرات الأكسجين والكربون. يمكن أن تحتوي هذه المركبات على كميات متفاوتة من ذرات الكربون والأكسجين، ولكن هناك مركبان رئيسيان للكربون والأكسجين: أول أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون.

الصيغة الكيميائية وطريقة إنتاج أول أكسيد الكربون

ما هي صيغته؟ من السهل جدًا تذكر أول أكسيد الكربون - CO. يتكون جزيء أول أكسيد الكربون من رابطة ثلاثية، وبالتالي يتمتع بقوة رابطة عالية إلى حد ما وله مسافة صغيرة جدًا بين النواة (0.1128 نانومتر). طاقة تمزق هذا المركب الكيميائي هي 1076 كيلوجول/مول. تحدث الرابطة الثلاثية بسبب حقيقة أن عنصر الكربون يحتوي على مدار p في تركيبه الذري لا تشغله الإلكترونات. يخلق هذا الظرف الفرصة لذرة الكربون لتصبح متقبلاً لزوج الإلكترون. على العكس من ذلك، تمتلك ذرة الأكسجين زوجًا غير مشترك من الإلكترونات في أحد المدارات p، مما يعني أنها تتمتع بقدرات التبرع بالإلكترونات. عندما تنضم هاتان الذرتان، بالإضافة إلى رابطتين تساهميتين، تظهر رابطة تساهمية ثالثة - رابطة تساهمية بين المانح والمستقبل.

يخرج طرق مختلفةالحصول على CO واحدة من أبسط الطرق هي تمرير ثاني أكسيد الكربون على الفحم الساخن. في ظروف المختبر، يتم إنتاج أول أكسيد الكربون باستخدام رد الفعل التالي: يتم تسخين حمض الفورميك مع حمض الكبريتيك، الذي يفصل حمض الفورميك إلى ماء وأول أكسيد الكربون.

يتم إطلاق ثاني أكسيد الكربون أيضًا عند تسخين حمض الأكساليك والكبريتيك.

الخصائص الفيزيائية لثاني أكسيد الكربون

يتمتع أول أكسيد الكربون (2) بالخصائص الفيزيائية التالية - وهو غاز عديم اللون وليس له رائحة واضحة. جميع الروائح الأجنبية التي تظهر أثناء تسرب أول أكسيد الكربون هي نتاج تحلل الشوائب العضوية. وهو أخف بكثير من الهواء، وشديد السمية، وقابل للذوبان في الماء بشكل سيئ للغاية وقابل للاشتعال بشدة.

أهم خاصية لثاني أكسيد الكربون هي تأثيرها السلبي على جسم الإنسان. يمكن أن يؤدي التسمم بأول أكسيد الكربون إلى نتيجة قاتلة. سيتم مناقشة آثار أول أكسيد الكربون على جسم الإنسان بمزيد من التفصيل أدناه.

الخواص الكيميائية لثاني أكسيد الكربون

التفاعلات الكيميائية الرئيسية التي يمكن فيها استخدام أكاسيد الكربون (2) هي تفاعلات الأكسدة والاختزال وتفاعلات الإضافة. يتم التعبير عن تفاعل الأكسدة والاختزال في قدرة ثاني أكسيد الكربون على اختزال المعدن من الأكاسيد عن طريق مزجها بمزيد من التسخين.

عند التفاعل مع الأكسجين، يتكون ثاني أكسيد الكربون ويتم إطلاق كمية كبيرة من الحرارة. يحترق أول أكسيد الكربون بلهب مزرق. إحدى الوظائف المهمة جدًا لأول أكسيد الكربون هي تفاعله مع المعادن. ونتيجة لمثل هذه التفاعلات، يتم تشكيل الكربونيلات المعدنية، والغالبية العظمى منها عبارة عن مواد بلورية. يتم استخدامها لإنتاج المعادن فائقة النقاء، وكذلك لتطبيق طلاء المعادن. بالمناسبة، أثبتت مركبات الكربونيل نفسها كمحفزات للتفاعلات الكيميائية.

الصيغة الكيميائية وطريقة إنتاج ثاني أكسيد الكربون

ثاني أكسيد الكربون، أو ثاني أكسيد الكربون، له الصيغة الكيميائية CO 2 . يختلف هيكل الجزيء قليلاً عن هيكل ثاني أكسيد الكربون. في هذا التعليمالكربون لديه حالة أكسدة +4. هيكل الجزيء خطي، مما يعني أنه غير قطبي. إن جزيء ثاني أكسيد الكربون ليس بنفس قوة ثاني أكسيد الكربون. يحتوي الغلاف الجوي للأرض على حوالي 0.03% من ثاني أكسيد الكربون من حيث الحجم الإجمالي. الزيادة في هذا المؤشر تدمر طبقة الأوزون للأرض. في العلم، تسمى هذه الظاهرة بظاهرة الاحتباس الحراري.

يمكن الحصول على ثاني أكسيد الكربون بطرق مختلفة. في الصناعة، يتم تشكيلها نتيجة لاحتراق غازات المداخن. قد يكون منتجًا ثانويًا لعملية إنتاج الكحول. ويمكن الحصول عليه من خلال عملية تحلل الهواء إلى مكوناته الرئيسية، مثل النيتروجين والأكسجين والأرجون وغيرها. في الظروف المختبرية يمكن الحصول على أول أكسيد الكربون (4) عن طريق حرق الحجر الجيري، وفي المنزل يمكن إنتاج ثاني أكسيد الكربون باستخدام التفاعل حمض الستريكو صودا الخبز. بالمناسبة، هذه هي الطريقة التي تم بها صنع المشروبات الغازية في بداية إنتاجها.

الخصائص الفيزيائية لثاني أكسيد الكربون

ثاني أكسيد الكربون هو مادة غازية عديمة اللون بدون رائحة نفاذة مميزة. ونظرًا لارتفاع عدد الأكسدة، فإن هذا الغاز له طعم حامض قليلاً. هذا المنتجلا يدعم عملية الاحتراق، لأنه في حد ذاته نتيجة الاحتراق. ومع زيادة تركيزات ثاني أكسيد الكربون يفقد الإنسان القدرة على التنفس، مما يؤدي إلى الوفاة. سيتم مناقشة تأثيرات ثاني أكسيد الكربون على جسم الإنسان بمزيد من التفصيل أدناه. ثاني أكسيد الكربون أثقل بكثير من الهواء وقابل للذوبان بدرجة عالية في الماء حتى في درجة حرارة الغرفة.

واحدة من الخصائص الأكثر إثارة للاهتمام لثاني أكسيد الكربون هي أنه ليس لديه حالة سائلة عند الضغط الجوي العادي. ومع ذلك، إذا تعرض هيكل ثاني أكسيد الكربون لدرجة حرارة -56.6 درجة مئوية وضغط حوالي 519 كيلو باسكال، فإنه يتحول إلى سائل عديم اللون.

وعندما تنخفض درجة الحرارة بشكل كبير، يكون الغاز في حالة ما يسمى "الثلج الجاف" ويتبخر عند درجة حرارة أعلى من -78 درجة مئوية.

الخواص الكيميائية لثاني أكسيد الكربون

من حيث خصائصه الكيميائية، فإن أول أكسيد الكربون (4)، وصيغته CO 2، هو أكسيد حمضي نموذجي وله جميع خصائصه.

1. عند التفاعل مع الماء يتكون حمض الكربونيك، وهو ذو حموضة ضعيفة وثبات منخفض في المحاليل.

2. عند التفاعل مع القلويات، يشكل ثاني أكسيد الكربون الملح والماء المقابلين.

3. أثناء التفاعل مع أكاسيد المعادن النشطة، فإنه يعزز تكوين الأملاح.

4. لا يدعم عملية الاحتراق. تفعيل هذه العمليةيمكن فقط لبعض المعادن النشطة، مثل الليثيوم والبوتاسيوم والصوديوم.

تأثير أول أكسيد الكربون على جسم الإنسان

دعونا نعود إلى المشكلة الرئيسية لجميع الغازات - التأثير على جسم الإنسان. ينتمي أول أكسيد الكربون إلى مجموعة الغازات التي تهدد الحياة بشدة. بالنسبة للإنسان والحيوان فهي مادة سامة قوية للغاية، والتي عند دخولها الجسم تؤثر بشكل خطير على الدم، الجهاز العصبيالجسم والعضلات (بما في ذلك القلب).

لا يمكن التعرف على أول أكسيد الكربون الموجود في الهواء، لأن هذا الغاز ليس له أي رائحة مميزة. وهذا هو بالضبط سبب خطورته. عند دخول أول أكسيد الكربون إلى جسم الإنسان عبر الرئتين، ينشط نشاطه المدمر في الدم ويبدأ في التفاعل مع الهيموجلوبين أسرع بمئات المرات من الأكسجين. ونتيجة لذلك، يظهر مركب مستقر للغاية يسمى كربوكسي هيموجلوبين. فهو يعيق وصول الأكسجين من الرئتين إلى العضلات، مما يؤدي إلى تجويع الأنسجة العضلية. يتأثر الدماغ بشكل خطير بهذا.

نظراً لعدم القدرة على التعرف على التسمم بأول أكسيد الكربون من خلال حاسة الشم، يجب أن تكون على دراية ببعض العلامات الأساسية التي تظهر في المراحل المبكرة:

• الدوخة المصحوبة بالصداع.
• رنين في الأذنين وخفقان أمام العينين.
• خفقان وضيق في التنفس.
• احمرار الوجه.

وفي وقت لاحق، يتطور ضحية التسمم ضعف شديد- القيء في بعض الأحيان. في الحالات الشديدةقد يسبب التسمم تشنجات لا إرادية، يصاحبها المزيد من فقدان الوعي والغيبوبة. إذا لم يتم تزويد المريض بالوسائل المناسبة على الفور الرعاىة الصحيةثم الموت ممكن.

تأثير ثاني أكسيد الكربون على جسم الإنسان

تنتمي أكاسيد الكربون ذات الحموضة +4 إلى فئة الغازات الخانقة. بمعنى آخر، ثاني أكسيد الكربون ليس مادة سامة، لكنه يمكن أن يؤثر بشكل كبير على تدفق الأكسجين إلى الجسم. وعندما يرتفع مستوى ثاني أكسيد الكربون إلى 3-4%، يصبح الشخص ضعيفًا بشكل خطير ويبدأ في الشعور بالنعاس. وعندما يرتفع المستوى إلى 10%، يبدأ الصداع الشديد والدوخة وفقدان السمع في التطور، وأحيانًا يحدث فقدان الوعي. إذا ارتفع تركيز ثاني أكسيد الكربون إلى مستوى 20٪، يحدث الموت من جوع الأكسجين.

علاج التسمم بثاني أكسيد الكربون بسيط للغاية - امنح الضحية إمكانية الوصول إليه هواء نظيف، إذا لزم الأمر، افعل التنفس الاصطناعي. كملاذ أخير، تحتاج إلى توصيل الضحية بجهاز التنفس الصناعي.

ومن خلال وصف تأثير هذين أكسيدي الكربون على الجسم، يمكننا أن نستنتج أن أول أكسيد الكربون لا يزال يشكل خطرا كبيرا على الإنسان بسبب سميته العالية وتأثيره المستهدف على الجسم من الداخل.

ثاني أكسيد الكربون ليس خبيثًا جدًا وهو أقل ضررًا على البشر، ولهذا السبب يستخدم الناس هذه المادة بنشاط حتى في صناعة المواد الغذائية.

استخدام أكاسيد الكربون في الصناعة وتأثيرها على مختلف جوانب الحياة

تتمتع أكاسيد الكربون بتطبيق واسع جدًا في مختلف مجالات النشاط البشري، وطيفها غني للغاية. وبالتالي، يستخدم أول أكسيد الكربون على نطاق واسع في علم المعادن في عملية صهر الحديد الزهر. اكتسب ثاني أكسيد الكربون شعبية واسعة باعتباره مادة لتخزين المواد الغذائية المبردة. ويستخدم هذا الأكسيد في معالجة اللحوم والأسماك لإعطائها مظهراً طازجاً وعدم تغيير الطعم. من المهم ألا ننسى سمية هذا الغاز وتذكر أن الجرعة المسموح بها يجب ألا تتجاوز 200 مجم لكل 1 كجم من المنتج. ثاني أكسيد الكربون في مؤخرايتم استخدامه بشكل متزايد في صناعة السيارات كوقود للسيارات التي تعمل بالغاز.

ثاني أكسيد الكربون غير سام، لذلك تستخدم تطبيقاته على نطاق واسع في الصناعات الغذائيةحيث يتم استخدامه كمادة حافظة أو عامل تخمير. ويستخدم ثاني أكسيد الكربون أيضًا في إنتاج المياه المعدنية والمياه الغازية. في شكله الصلب ("الثلج الجاف")، غالبًا ما يستخدم في المجمدات للحفاظ على درجة حرارة منخفضة باستمرار في الغرفة أو الجهاز.

أصبحت طفايات الحريق ذات ثاني أكسيد الكربون شائعة جدًا، حيث تعمل الرغوة على عزل النار تمامًا عن الأكسجين وتمنع اشتعال النار. وفقا لذلك، هناك مجال آخر للتطبيق السلامة من الحرائق. الأسطوانات الموجودة في مسدسات الهواء مشحونة أيضًا بثاني أكسيد الكربون. وبالطبع، قرأ كل واحد منا تقريبًا ما يتكون منه معطر هواء الغرفة. نعم، أحد المكونات هو ثاني أكسيد الكربون.

كما نرى، نظرًا لسميته البسيطة، أصبح ثاني أكسيد الكربون شائعًا بشكل متزايد في الحياة اليوميةالبشر، في حين وجد أول أكسيد الكربون التطبيق في الصناعات الثقيلة.

هناك مركبات كربون أخرى مع الأكسجين، ولحسن الحظ، تسمح صيغة الكربون والأكسجين باستخدام أنواع مختلفة من المركبات بأعداد مختلفة من ذرات الكربون والأكسجين. يمكن أن يختلف عدد من الأكاسيد من C 2 O 2 إلى C 32 O 8. ولوصف كل واحد منهم، سوف يستغرق الأمر أكثر من صفحة واحدة.

أكاسيد الكربون في الطبيعة

كلا النوعين من أكاسيد الكربون المذكورين هنا موجودان بطريقة أو بأخرى في العالم الطبيعي. وبالتالي، يمكن أن يكون أول أكسيد الكربون ناتجًا عن احتراق الغابات أو نتيجة للنشاط البشري ( عوادم المروروالنفايات الخطرة من المؤسسات الصناعية).

ثاني أكسيد الكربون، الذي نعرفه بالفعل، هو أيضًا جزء من التركيبة المعقدة للهواء. محتواه فيه حوالي 0.03٪ من الحجم الإجمالي. وعندما يرتفع هذا المؤشر، ينشأ ما يسمى بـ "تأثير الاحتباس الحراري"، وهو ما يخشاه العلماء المعاصرون كثيراً.

يتم إطلاق ثاني أكسيد الكربون من الحيوانات والبشر من خلال الزفير. فهو المصدر الرئيسي لعنصر مثل الكربون، وهو مفيد للنباتات، ولهذا السبب يطلق العديد من العلماء النار على جميع الأسطوانات، مشيرين إلى عدم مقبولية إزالة الغابات على نطاق واسع. وإذا توقفت النباتات عن امتصاص ثاني أكسيد الكربون، فإن نسبة محتواه في الهواء قد ترتفع إلى مستويات حرجة لحياة الإنسان.

على ما يبدو، نسي العديد من الأشخاص في السلطة المواد التي تناولوها في الكتاب المدرسي "الكيمياء العامة". الصف الثامن"، وإلا فإن قضية إزالة الغابات في أجزاء كثيرة من العالم ستحظى باهتمام أكثر جدية. وهذا، بالمناسبة، ينطبق أيضًا على مشكلة أول أكسيد الكربون في البيئة. إن كمية النفايات البشرية ونسبة انبعاثات هذه المادة السامة بشكل غير عادي إلى البيئة تتزايد يوما بعد يوم. وليس حقيقة أن مصير العالم الموصوف في الرسوم الكاريكاتورية الرائعة "والي" لن يتكرر، عندما اضطرت البشرية إلى مغادرة الأرض، التي تلوثت أساسها، والذهاب إلى عوالم أخرى بحثا عن عالم أفضل. حياة.

الخصائص الفيزيائية.

أول أكسيد الكربون هو غاز عديم اللون والرائحة وقابل للذوبان بشكل طفيف في الماء.

• ر ر. 205 درجة مئوية،
• تي كيب. 191 درجة مئوية
• درجة الحرارة الحرجة = 140 درجة مئوية
• الضغط الحرج = 35 أجهزة الصراف الآلي.
• تبلغ قابلية ذوبان ثاني أكسيد الكربون في الماء حوالي 1:40 من حيث الحجم.

الخواص الكيميائية.

في ظل الظروف العادية، يكون ثاني أكسيد الكربون خاملًا؛ عند تسخينه - عامل اختزال؛ أكسيد غير الملح.

1) بالأكسجين

2C +2 O + O 2 = 2C +4 O 2

2) مع أكاسيد المعادن

C +2 O + CuO = Cu + C +4 O 2

3) بالكلور (في الضوء)

CO + Cl 2 --hn-> COCl 2 (الفوسجين)

4) يتفاعل مع ذوبان القلويات (تحت الضغط)

CO + NaOH = HCOONa (حمض فورميك الصوديوم (فورمات الصوديوم))

5) يشكل الكربونيلات مع المعادن الانتقالية

Ni + 4CO =t°= Ni(CO) 4

الحديد + 5CO =t°= الحديد(CO) 5

أول أكسيد الكربون لا يتفاعل كيميائيا مع الماء. ثاني أكسيد الكربون أيضًا لا يتفاعل مع القلويات والأحماض. إنها سامة للغاية.

من الجانب الكيميائي، يتميز أول أكسيد الكربون بشكل رئيسي بميله إلى الخضوع لتفاعلات الإضافة وخصائصه المختزلة. ومع ذلك، عادة ما يظهر كلا الاتجاهين فقط عند درجات حرارة مرتفعة. في ظل هذه الظروف، يتحد ثاني أكسيد الكربون مع الأكسجين والكلور والكبريت وبعض المعادن وما إلى ذلك. وفي الوقت نفسه، يؤدي أول أكسيد الكربون، عند تسخينه، إلى تحويل العديد من الأكاسيد إلى معادن، وهو أمر مهم جدًا في علم المعادن.

إلى جانب التسخين، غالبًا ما يكون سبب زيادة النشاط الكيميائي لثاني أكسيد الكربون هو انحلاله. وبالتالي، فهو قادر في المحلول على تقليل أملاح Au وPt وبعض العناصر الأخرى لتحرير المعادن الموجودة بالفعل في درجات الحرارة العادية.

عند درجات الحرارة المرتفعة والضغوط العالية، يتفاعل ثاني أكسيد الكربون مع الماء والقلويات الكاوية: في الحالة الأولى، يتم تشكيل HCOOH، وفي الحالة الثانية، حمض فورميك الصوديوم. ويحدث التفاعل الأخير عند درجة حرارة 120 درجة مئوية، وضغط 5 ضغط جوي، ويستخدم تقنيًا.

يعد اختزال كلوريد البلاديوم في المحلول أمرًا سهلاً وفقًا للمخطط العام:

PdCl 2 + H 2 O + CO = CO 2 + 2 حمض الهيدروكلوريك + Pd

بمثابة التفاعل الأكثر استخدامًا لاكتشاف أول أكسيد الكربون في خليط من الغازات. حتى الكميات الصغيرة جدًا من ثاني أكسيد الكربون يمكن اكتشافها بسهولة عن طريق التلوين الطفيف للمحلول بسبب إطلاق معدن البلاديوم المسحوق جيدًا. يعتمد التحديد الكمي لثاني أكسيد الكربون على التفاعل:

5 CO + I2 O 5 = 5 CO 2 + I 2.

غالبًا ما تحدث أكسدة ثاني أكسيد الكربون في المحلول بمعدل ملحوظ فقط في وجود محفز. عند اختيار الأخير، تلعب طبيعة العامل المؤكسد الدور الرئيسي. وبالتالي، فإن KMnO 4 يتأكسد ثاني أكسيد الكربون بسرعة أكبر في وجود الفضة المطحونة جيدًا، K 2 Cr 2 O 7 - في وجود أملاح الزئبق، KClO 3 - في وجود OsO 4. بشكل عام، يشبه ثاني أكسيد الكربون في خصائصه المختزلة الهيدروجين الجزيئي، ويكون نشاطه في الظروف العادية أعلى من نشاط الأخير. ومن المثير للاهتمام أن هناك بكتيريا تحصل من خلال أكسدة ثاني أكسيد الكربون على الطاقة التي تحتاجها للحياة.

يمكن تقييم النشاط المقارن لثاني أكسيد الكربون والهيدروجين كعوامل اختزال من خلال دراسة التفاعل العكسي:

يتم إنشاء حالة التوازن بسرعة كبيرة عند درجات الحرارة المرتفعة (خاصة في وجود Fe 2 O 3). عند 830 درجة مئوية، يحتوي خليط التوازن على كميات متساوية من ثاني أكسيد الكربون والهيدروجين، أي أن ألفة كلا الغازين للأكسجين هي نفسها. أقل من 830 درجة مئوية، يكون عامل الاختزال الأقوى هو ثاني أكسيد الكربون، وفوق - H2.

إن ارتباط أحد منتجات التفاعل الذي تمت مناقشته أعلاه، وفقًا لقانون عمل الكتلة، يؤدي إلى تغيير توازنه. لذلك، من خلال تمرير خليط من أول أكسيد الكربون وبخار الماء على أكسيد الكالسيوم، يمكن الحصول على الهيدروجين وفقا للمخطط:

H2O + CO + CaO = CaCO3 + H2 + 217 كيلوجول.

يحدث هذا التفاعل بالفعل عند 500 درجة مئوية.

في الهواء، يشتعل ثاني أكسيد الكربون عند حوالي 700 درجة مئوية ويحترق بلهب أزرق إلى ثاني أكسيد الكربون:

2 CO + O 2 = 2 CO 2 + 564 كيلوجول.

إن الإطلاق الكبير للحرارة المصاحب لهذا التفاعل يجعل أول أكسيد الكربون ذا قيمة الوقود الغازي. ومع ذلك، فهو يستخدم على نطاق واسع كمنتج أولي لتخليق المواد العضوية المختلفة.

يتم احتراق الطبقات السميكة من الفحم في الأفران على ثلاث مراحل:

1) ج + يا 2 = ثاني أكسيد الكربون 2؛

2) ثاني أكسيد الكربون 2 + C = 2 ثاني أكسيد الكربون؛

3) 2 CO + O 2 = 2 CO 2.

إذا تم إغلاق الأنبوب قبل الأوان، فسيتم إنشاء نقص الأكسجين في الفرن، مما قد يتسبب في انتشار ثاني أكسيد الكربون في جميع أنحاء الغرفة الساخنة ويؤدي إلى التسمم (الأبخرة). تجدر الإشارة إلى أن رائحة "أول أكسيد الكربون" لا تنتج عن ثاني أكسيد الكربون، بل عن شوائب بعض المواد العضوية.

يمكن أن تصل درجة حرارة لهب ثاني أكسيد الكربون إلى 2100 درجة مئوية. يعد تفاعل احتراق ثاني أكسيد الكربون مثيرًا للاهتمام لأنه عند تسخينه إلى 700-1000 درجة مئوية، فإنه يستمر بسرعة ملحوظة فقط في وجود آثار بخار الماء أو الغازات الأخرى المحتوية على الهيدروجين (NH 3، H 2 S، وما إلى ذلك). ويرجع ذلك إلى الطبيعة التسلسلية للتفاعل قيد النظر، والذي يحدث من خلال التكوين الوسيط لجذور OH وفقًا للمخططات التالية:

H + O 2 = H O + O، ثم O + CO = CO 2، H O + CO = CO 2 + H، إلخ.

عند درجات الحرارة العالية جدًا، يصبح تفاعل احتراق ثاني أكسيد الكربون قابلاً للعكس بشكل ملحوظ. يمكن أن يكون محتوى ثاني أكسيد الكربون في خليط متوازن (تحت ضغط 1 جو) فوق 4000 درجة مئوية صغيرًا بشكل لا يذكر. جزيء ثاني أكسيد الكربون نفسه مستقر حراريًا لدرجة أنه لا يتحلل حتى عند درجة حرارة 6000 درجة مئوية. تم اكتشاف جزيئات ثاني أكسيد الكربون في الوسط بين النجوم.

عندما يؤثر ثاني أكسيد الكربون على المعدن K عند 80 درجة مئوية، يتكون مركب بلوري عديم اللون وشديد الانفجار من التركيبة K 6 C 6 O 6. مع التخلص من البوتاسيوم، تتحول هذه المادة بسهولة إلى أول أكسيد الكربون C 6 O 6 ("تريكينون")، والذي يمكن اعتباره منتجًا لبلمرة ثاني أكسيد الكربون. ويتوافق هيكلها مع حلقة سداسية تتكون من ذرات الكربون، ترتبط كل منها برابطة مزدوجة مع ذرات الأكسجين.

تفاعل ثاني أكسيد الكربون مع الكبريت حسب التفاعل:

CO + S = COS + 29 كيلوجول

يذهب بسرعة فقط في درجات حرارة عالية.

ثاني أكسيد الكربون الناتج (O=C=S) هو غاز عديم اللون والرائحة (mp -139, bp -50 °C).

أول أكسيد الكربون (II) قادر على الاتحاد مباشرة مع معادن معينة. ونتيجة لذلك، يتم تشكيل الكربونيلات المعدنية، والتي ينبغي اعتبارها مركبات معقدة.

يشكل أول أكسيد الكربون (II) أيضًا مركبات معقدة مع بعض الأملاح. بعضها (OsCl 2 ·3CO، PtCl 2 ·CO، وما إلى ذلك) يكون مستقرًا في المحلول فقط. ويرتبط تكوين المادة الأخيرة بامتصاص أول أكسيد الكربون (II) بمحلول CuCl في حمض الهيدروكلوريك القوي. يبدو أن مركبات مماثلة تتشكل في محلول الأمونيا من CuCl، والذي يستخدم غالبًا لامتصاص ثاني أكسيد الكربون في تحليل الغازات.

إيصال.

يتكون أول أكسيد الكربون عندما يحترق الكربون في غياب الأكسجين. يتم الحصول عليه في أغلب الأحيان نتيجة تفاعل ثاني أكسيد الكربون مع الفحم الساخن:

CO 2 + C + 171 كيلوجول = 2 CO.

هذا التفاعل قابل للعكس، وتوازنه أقل من 400 درجة مئوية ينزاح بالكامل تقريبًا إلى اليسار، وفوق 1000 درجة مئوية - إلى اليمين (الشكل 7). ومع ذلك، يتم تثبيته بسرعة ملحوظة فقط في درجات الحرارة المرتفعة. لذلك، في ظل الظروف العادية، يكون ثاني أكسيد الكربون مستقرًا تمامًا.

أرز. 7. التوازن CO 2 + C = 2 CO.

يتبع تكوين ثاني أكسيد الكربون من العناصر المعادلة:

2 C + O 2 = 2 CO + 222 كيلوجول.

من السهل الحصول على كميات صغيرة من ثاني أكسيد الكربون عن طريق تحلل حمض الفورميك:

HCOOH = H2O + CO

يحدث هذا التفاعل بسهولة عندما يتفاعل HCOOH مع حمض الكبريتيك القوي الساخن. في الممارسة العملية، يتم تنفيذ هذا الإعداد إما عن طريق إجراء conc. حمض الكبريتيك إلى HCOOH سائل (عند تسخينه)، أو عن طريق تمرير أبخرة الأخير فوق نصف خماسي أكسيد الفوسفور. تفاعل HCOOH مع حمض الكلوروسلفونيك حسب المخطط:

HCOOH + CISO3 H = H2SO4 + HCI + CO

إنه يعمل بالفعل في درجات الحرارة العادية.

يمكن أن تكون الطريقة الملائمة لإنتاج ثاني أكسيد الكربون في المختبر هي التسخين باستخدام conc. حمض الكبريتيك، حمض الأكساليك أو كبريتيد الحديد البوتاسيوم. في الحالة الأولى، يتم التفاعل وفق المخطط التالي:

ح 2 ج 2 يا 4 = CO + CO 2 + H 2 O.

جنبا إلى جنب مع ثاني أكسيد الكربون، يتم إطلاق ثاني أكسيد الكربون أيضا، والذي يمكن الاحتفاظ به عن طريق تمرير خليط الغاز من خلال محلول هيدروكسيد الباريوم. وفي الحالة الثانية يكون الناتج الغازي الوحيد هو أول أكسيد الكربون:

ك 4 + 6 ح 2 SO 4 + 6 ح 2 O = 2 ك 2 SO 4 + FeSO 4 + 3 (NH 4) 2 SO 4 + 6 CO.

يمكن الحصول على كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون عن طريق الاحتراق غير الكامل للفحم في أفران خاصة - مولدات الغاز. يحتوي غاز المولد التقليدي ("الهواء") في المتوسط ​​(الحجم٪): CO-25، N2-70، CO 2-4 وشوائب صغيرة من الغازات الأخرى. عند حرقه ينتج 3300-4200 كيلوجول لكل متر مكعب. يؤدي استبدال الهواء العادي بالأكسجين إلى زيادة كبيرة في محتوى ثاني أكسيد الكربون (وزيادة في القيمة الحرارية للغاز).

ويوجد المزيد من ثاني أكسيد الكربون في غاز الماء، والذي يتكون (في الحالة المثالية) من خليط من كميات متساوية من ثاني أكسيد الكربون والهيدروجين وينتج 11700 كيلوجول/م3 عند الاحتراق. يتم الحصول على هذا الغاز عن طريق نفخ بخار الماء عبر طبقة من الفحم الساخن، وعند درجة حرارة حوالي 1000 درجة مئوية يتم التفاعل وفق المعادلة:

H2O + C + 130 كيلوجول = CO + H2.

يحدث تفاعل تكوين غاز الماء مع امتصاص الحرارة، فيبرد الفحم تدريجيًا وللحفاظ عليه في حالة ساخنة، من الضروري تبديل مرور بخار الماء مع مرور الهواء (أو الأكسجين) إلى الغاز مولد كهرباء. وفي هذا الصدد، يحتوي غاز الماء تقريبًا على CO-44 وH2-45 وCO2-5 وN2-6%. يستخدم على نطاق واسع لتخليق المركبات العضوية المختلفة.

غالبا ما يتم الحصول على الغاز المختلط. تتلخص عملية الحصول عليه في نفخ الهواء وبخار الماء في نفس الوقت من خلال طبقة من الفحم الساخن، أي. مزيج من الطريقتين الموصوفتين أعلاه - لذلك، فإن تركيبة الغاز المختلط تكون متوسطة بين المولد والماء. يحتوي في المتوسط ​​على: CO-30 وH2-15 وCO2-5 وN2-50%. متر مكعبعند حرقه ينتج حوالي 5400 كيلوجول.

طلب.

يتم استخدام الماء والغازات المختلطة (التي تحتوي على ثاني أكسيد الكربون) كوقود ومواد أولية في الصناعة الكيميائية. وهي مهمة، على سبيل المثال، باعتبارها أحد مصادر الحصول على خليط النيتروجين والهيدروجين لتخليق الأمونيا. عند تمريرها مع بخار الماء فوق محفز تم تسخينه إلى 500 درجة مئوية (أساسًا Fe 2 O 3)، يحدث تفاعل عكسي:

H2O + CO = CO2 + H2 + 42 كيلوجول،

الذي تحول توازنه بقوة إلى اليمين.

تتم بعد ذلك إزالة ثاني أكسيد الكربون الناتج عن طريق الغسيل بالماء (تحت الضغط)، ويتم إزالة ثاني أكسيد الكربون المتبقي بمحلول الأمونيا من أملاح النحاس. وهذا يترك النيتروجين والهيدروجين النقي تقريبًا. وبناء على ذلك، فمن خلال ضبط الكميات النسبية لغازات المولد والماء، من الممكن الحصول على N 2 و H 2 في النسبة الحجمية المطلوبة. قبل إدخاله في عمود التخليق، يتم تجفيف خليط الغاز وتنقيته من شوائب التسمم بالمحفزات.

جزيء ثاني أكسيد الكربون

يتميز جزيء ثاني أكسيد الكربون بـ d(CO) = 113 مساءً، وتبلغ طاقة تفككه 1070 كيلوجول/مول، وهي أكبر من طاقة الجزيئات ثنائية الذرة الأخرى. دعونا نفكر في البنية الإلكترونية لثاني أكسيد الكربون، حيث ترتبط الذرات ببعضها البعض بواسطة رابطة تساهمية مزدوجة ورابطة واحدة بين المانح والمستقبل، حيث يكون الأكسجين هو المتبرع والكربون هو المتقبل.

تأثير على الجسم.

أول أكسيد الكربون سام للغاية. العلامات الأولى التسمم الحادوتشمل الأعراض الصداع والدوخة، يليها فقدان الوعي. الحد الأقصى المسموح به لتركيز ثاني أكسيد الكربون في هواء المؤسسات الصناعية هو 0.02 ملغم / لتر. الترياق الرئيسي للتسمم بأول أكسيد الكربون هو الهواء النقي. من المفيد أيضًا استنشاق بخار الأمونيا على المدى القصير.

السمية الشديدة لغاز ثاني أكسيد الكربون، وقلة لونه ورائحته، بالإضافة إلى امتصاصه الضعيف للغاية كربون مفعلقناع الغاز العادي يجعل هذا الغاز خطيرًا بشكل خاص. تم حل مسألة الحماية ضده من خلال تصنيع أقنعة غازية خاصة، تم ملء صندوقها بمزيج من أكاسيد مختلفة (أساسا MnO 2 و CuO). يتم تقليل تأثير هذا الخليط ("الهوبكالايت") إلى التسارع التحفيزي لتفاعل أكسدة ثاني أكسيد الكربون إلى ثاني أكسيد الكربون بواسطة الأكسجين الجوي. في الممارسة العملية، تعتبر أقنعة غاز الهيبكالايت غير مريحة للغاية، لأنها تجبرك على تنفس الهواء الساخن (نتيجة لتفاعل الأكسدة).

التواجد في الطبيعة.

أول أكسيد الكربون جزء من الغلاف الجوي (10-5 مجلدات). في المتوسط، يحتوي 0.5% من ثاني أكسيد الكربون على دخان التبغ و3% غازات عادم من محركات الاحتراق الداخلي.

من الصعب تحديد العلامات التي تشير إلى أن أول أكسيد الكربون (أول أكسيد الكربون (II)، أول أكسيد الكربون، أول أكسيد الكربون) قد تشكل في الهواء بتركيز خطير - غير مرئي، قد لا تكون له رائحة، يتراكم في الغرفة تدريجياً، بشكل غير محسوس. إنه خطير للغاية على حياة الإنسان: فهو شديد السمية، ومستوياته الزائدة في الرئتين تؤدي إلى التسمم الشديد والوفاة. يتم تسجيل معدل وفيات مرتفع بسبب التسمم بالغاز سنويًا. ويمكن تقليل خطر التسمم باتباع ما يلي قواعد بسيطةواستخدام أجهزة استشعار خاصة لثاني أكسيد الكربون.

ما هو أول أكسيد الكربون

يتشكل الغاز الطبيعي أثناء احتراق أي كتلة حيوية، وفي الصناعة هو نتاج احتراق أي مركبات قائمة على الكربون. في كلتا الحالتين، الشرط الأساسي لإطلاق الغاز هو نقص الأكسجين. وتدخل كميات كبيرة منه إلى الغلاف الجوي نتيجة حرائق الغابات، وذلك على شكل غازات العادم المتولدة أثناء احتراق الوقود في محركات السيارات. للأغراض الصناعية يتم استخدامه في إنتاج الكحول العضوي والسكر وتصنيع اللحوم والأسماك الحيوانية. يتم أيضًا إنتاج كمية صغيرة من أول أكسيد بواسطة الخلايا البشرية.

ملكيات

من وجهة نظر كيميائية، أول أكسيد هو مركب غير عضوي يحتوي على ذرة أكسجين واحدة في الجزيء، صيغة كيميائية- لذا. وهي مادة كيميائية ليس لها لون ولا طعم ولا رائحة مميزة، وهي أخف من الهواء ولكنها أثقل من الهيدروجين، وتكون غير نشطة في درجات حرارة الغرفة. الشخص الذي يشم لا يشعر إلا بوجود شوائب عضوية في الهواء. وهو ينتمي إلى فئة المنتجات السامة، وتحدث الوفاة بتركيز 0.1% في الهواء خلال ساعة واحدة. الحد الأقصى المسموح به للتركيز هو 20 ملجم/مكعب.

تأثير أول أكسيد الكربون على جسم الإنسان

أول أكسيد الكربون مميت للإنسان. يتم تفسير تأثيره السام من خلال تكوين كربوكسي هيموجلوبين في خلايا الدم، وهو نتاج إضافة أول أكسيد الكربون (II) إلى هيموجلوبين الدم. يؤدي المستوى العالي من كربوكسي هيموغلوبين إلى تجويع الأكسجين وعدم كفاية إمداد الأكسجين إلى الدماغ وأنسجة الجسم الأخرى. في حالة التسمم الخفيف يكون محتواه في الدم منخفضًا ويدمر بطبيعة الحالربما في غضون 4-6 ساعات. بتركيزات عالية يتصرفون فقط الإمدادات الطبية.

التسمم بأول أكسيد الكربون

يعد أول أكسيد الكربون من أخطر المواد. في حالة التسمم يحدث تسمم الجسم مصحوبًا بتدهوره الحالة العامةشخص. من المهم جدًا التعرف على علامات التسمم بأول أكسيد الكربون مبكرًا. تعتمد نتيجة العلاج على مستوى المادة في الجسم وسرعة وصول المساعدة. في هذه الحالة، يتم احتساب الدقائق - يمكن للضحية أن يتم علاجها بالكامل، أو أن تظل مريضة إلى الأبد (كل هذا يتوقف على سرعة استجابة رجال الإنقاذ).

أعراض

اعتمادًا على درجة التسمم، قد يحدث صداع، ودوخة، وطنين، وسرعة ضربات القلب، وغثيان، وضيق في التنفس، وخفقان في العينين، وضعف عام. غالبًا ما يتم ملاحظة النعاس، وهو أمر خطير بشكل خاص عندما يكون الشخص في غرفة مملوءة بالغاز. عندما تدخل كمية كبيرة من المواد السامة إلى الجهاز التنفسي، هناك تشنجات، وفقدان الوعي، وفي الحالات الشديدة بشكل خاص - غيبوبة.

الإسعافات الأولية للتسمم بأول أكسيد الكربون

يجب تقديم الإسعافات الأولية للضحية على الفور في حالة التسمم بأول أكسيد الكربون. يجب عليك نقله على الفور إلى الهواء الطلق واستدعاء الطبيب. يجب أن تتذكر أيضًا سلامتك: عند دخول غرفة بها مصدر لهذه المادة، يجب عليك فقط أن تأخذ نفسًا عميقًا، ولا تتنفس في الداخل. حتى وصول الطبيب، من الضروري تسهيل وصول الأكسجين إلى الرئتين: فك الأزرار، وخلع الملابس أو تخفيفها. إذا فقدت الضحية وعيها وتوقفت عن التنفس، فمن الضروري إجراء تهوية صناعية.

ترياق للتسمم

الترياق الخاص (الترياق) للتسمم بأول أكسيد الكربون هو دواء يمنع بشكل فعال تكوين كربوكسي هيموغلوبين. يؤدي عمل الترياق إلى انخفاض حاجة الجسم للأكسجين، ودعم الأعضاء الحساسة لنقص الأكسجين: الدماغ والكبد وما إلى ذلك. يتم إعطاؤه في العضل بجرعة 1 مل مباشرة بعد إخراج المريض من المنطقة مع تركيز عاليالمواد السامة. يمكن إعادة إعطاء الترياق في موعد لا يتجاوز ساعة بعد تناول الدواء الأول. استخدامه للوقاية مسموح به.

علاج

في حالة الرئةعند التعرض لأول أكسيد الكربون، يتم العلاج في العيادة الخارجية، وفي الحالات الشديدة يتم إدخال المريض إلى المستشفى. بالفعل في سيارة الإسعاف يتم إعطاؤه كيس أكسجين أو قناع. في الحالات الشديدة، ومن أجل إعطاء الجسم جرعة كبيرة من الأكسجين، يتم وضع المريض في غرفة الضغط. يتم إعطاء الترياق في العضل. تتم مراقبة مستويات غازات الدم بشكل مستمر. مزيد من إعادة التأهيل هو علاج طبي، وتهدف تصرفات الأطباء إلى استعادة عمل الدماغ ونظام القلب والأوعية الدموية والرئتين.

عواقب

التعرض لغاز أول أكسيد الكربون في الجسم يمكن أن يسبب أمراض خطيرة: يتغير أداء الدماغ والسلوك والوعي لدى الإنسان، ويظهر الصداع غير المبرر. وخاصة التأثير مواد مؤذيةتتأثر الذاكرة - ذلك الجزء من الدماغ المسؤول عن انتقال الذاكرة قصيرة المدى إلى الذاكرة طويلة المدى. وقد لا يشعر المريض بآثار التسمم بأول أكسيد الكربون إلا بعد عدة أسابيع. يتعافى معظم الضحايا تمامًا بعد فترة من إعادة التأهيل، لكن بعضهم يشعر بالعواقب لبقية حياتهم.

كيفية تحديد أول أكسيد الكربون في الداخل

التسمم بأول أكسيد الكربون أمر سهل في المنزل، ولا يحدث فقط أثناء الحريق. يتم تشكيل تركيز ثاني أكسيد الكربون بسبب التعامل مع الإهمال لمخمد الموقد أثناء تشغيل سخان الماء بالغاز أو التهوية الخاطئة. قد يكون مصدر أول أكسيد الكربون موقد غاز. إذا كان هناك دخان في الغرفة، فهذا سبب لدق ناقوس الخطر. توجد أجهزة استشعار خاصة للمراقبة المستمرة لمستويات الغاز. يقومون بمراقبة مستوى تركيز الغاز والإبلاغ في حالة تجاوز المعيار. وجود مثل هذا الجهاز يقلل من خطر التسمم.

فيديو