Получение

В лаборатории оксид углерода (II) получают:

1. дегидратацией муравьиной или щавелевой кислот под действием водоотнимающих веществ (серная кислота или оксид фосфора (V)):

Прим. однако нельзя считать СО ангидридом муравьиной кислоты. Химическая связь в этих соединениях различная – в молекуле СО углерод трехвалентен, в муравьиной кислоте – четырехвалентен.

В промышленности оксид углерода (II) получают:

1. пропусканием воздуха через слой раскаленного угля:

В этом промышленном процессе получается смесь СО с азотом воздуха – генераторный газ. При высоких температурах (1000 ºС) химическое равновесие реакции 2 смещено вправо, при низких – влево. При комнатной температуре скорость разложения СО мала, но при 500 – 700 ºС заметно, нужно учитывать на практике.

2. пропусканием через раскаленный уголь водяного пара:

Образуется смесь СО и водорода – водяной газ. Реакция эндотермическая, поэтому уголь охлаждается. Для поддержания его в раскаленном состоянии можно чередовать процессы получения водяного и генераторного газов.

Химические свойства

Оксид углерода (II) СО – несолеобразующий оксид. Не реагирует с водой, растворами кислот и щелочей. При повышенных температурах (100 – 130 ºС) и давлении (5 атм) оксид углерода (II) реагирует с расплавами щелочей и водой, образуя соли муравьиной кислоты – формиаты:

2. Оксид углерода (II) – сильный восстановитель. Но из-за прочной связи в данной молекуле окислительно-восстановительные реакции протекают быстро и при высокой температуре. Реакции восстановления оксидов металлов с помощью СО нашли широкое применение в металлургии:

Оксид углерода (II) реагирует с хлором с образованием оксид-хлорид углерода (дихлорид карбонил) (фосген):

Скорость химической реакции увеличивается при действии света и использовании катализаторов (активированный уголь). Фосген – бесцветный газ, , . Ядовит. Медленно гидролизуется:

При нагревании СО реагирует с серой с образованием карбонил-сульфида:

COS – бесцветный ядовитый газ.

На воздухе и в кислороде оксид углерода (II) сгорает синим пламенем с образованием оксида углерода (IV):

СО применяют как восстановитель, например при получении металлов из их оксидов, а также в органическом синтезе – при получении спиртов, углеродородов, альдегидом и т.д.

Оксид углерода (IV) СО₂ – бесцветное газообразное вещество тяжелее воздуха, поэтому его можно переливать из сосуд в сосуд. Не поддерживает горения и дыхания. Зажженная лучина в нем гаснет, человек и животные при больших концентрациях оксида углерода (IV) задыхаются. Часто в опасных количествах он скапливается в шахтах, колодцах.

Сжижается при комнатной температуре под давлением 6 МПа. В жидком состоянии хранится и транспортируется в стальных баллонах. При понижении температуры кристаллизуется в виде молекулярных кристаллов, которые сублимируются при температуре –78 ºС. Твердый оксид углерода (IV) называют сухим льдом; используется как хладогент.

Известно, что люди вдыхают воздушную смесь, содержа­щую 4% СО₂. Чистый СО₂ действует удушающе, при вдыхании воздуха, содержащего 10% СО₂, возникает головокружение и возможна потеря сознания, а при более высоких концентра­циях происходит паралич органов дыхания.