Въглерод - характеристика на елемента и химични свойства. Сравнителни характеристики на въглеродните оксиди Физични свойства на CO

Въглеродният окис или въглеродният окис (CO) е газ без цвят, мирис и вкус. Гори със син пламък като водород. Поради това химиците го объркаха с водород през 1776 г., когато за първи път направиха въглероден оксид чрез нагряване на цинков оксид с въглерод. Молекулата на този газ има силна тройна връзка, като молекулата на азота. Ето защо между тях има известно сходство: точките на топене и кипене са почти еднакви. Молекулата на въглеродния окис има висок йонизационен потенциал.

Окислен, въглеродният окис образува въглероден диоксид. Тази реакция освобождава голямо количество топлинна енергия. Ето защо въглеродният окис се използва в отоплителните системи.

Въглеродният окис при ниски температури почти не реагира с други вещества, при високи температури ситуацията е различна. Реакциите на добавяне на различни органични вещества протичат много бързо. Смес от CO и кислород в определени пропорции е много опасна поради възможността от експлозия.

Получаване на въглероден окис

В лабораторни условия въглеродният окис се получава чрез разлагане. Това се случва под въздействието на гореща концентрирана сярна киселина или при преминаването й през фосфорен оксид. Друг начин е, че смес от мравчена и оксалова киселина се нагрява до определена температура. Отделящият се CO може да бъде отстранен от тази смес чрез преминаването й през баритна вода (наситен разтвор).

Опасността от въглероден окис

Въглеродният окис е изключително опасен за хората. Той причинява тежко отравяне, често може да причини смърт. Работата е там, че въглеродният окис има способността да реагира с кръвния хемоглобин, който пренася кислород до всички клетки на тялото. В резултат на тази реакция се образува карбохемоглобин. Поради липсата на кислород клетките изпитват глад.

Могат да се разграничат следните симптоми на отравяне: гадене, повръщане, главоболие, загуба на цветоусещане, респираторен дистрес и др. Човек, който е бил отровен с въглероден оксид, се нуждае от първа помощ възможно най-скоро. Първо трябва да го извадите на чист въздух и да поставите памучен тампон, потопен в амоняк, в носа си. След това разтрийте гърдите на жертвата и нанесете нагревателни подложки върху краката му. Препоръчва се обилна топла напитка. Необходимо е веднага след откриването на симптомите да се обадите на лекар.

Химични свойства:При обикновени температури въглеродът е химически инертен, при достатъчно високи температури той се свързва с много елементи и проявява силни редуциращи свойства. Химическата активност на различни форми на въглерод намалява в серията: аморфен въглерод, графит, диамант, във въздуха те се запалват при температури над 300-500 ° C, 600-700 ° C и 850-1000 ° C, съответно. 4 (например CO 2), -4 (например CH 4), рядко +2 (CO, метални карбонили), +3 (C 2 N 2); електронен афинитет 1.27 eV; йонизационната енергия по време на последователния преход от C 0 към C 4+ е съответно 11.2604, 24.383, 47.871 и 64.19 eV.

Тримата най-известни въглероден окис:

1) Въглероден окис CO(Това е газ без цвят, мирис и вкус. Запалим. Така наречената „миризма на въглероден окис“ всъщност е миризмата на органични примеси.)

2) Въглероден диоксид CO 2 (Не е токсичен, но не подпомага дишането. Високата концентрация във въздуха причинява задушаване. Липсата на въглероден диоксид също е опасна. Въглеродният диоксид в животинските организми също има физиологично значение, например участва в регулацията на съдовата тон)

3) Тривъглероден диоксид ° С 3 О 2 (оцветен отровен газ с остра, задушлива миризма, лесно полимеризиращ се при нормални условия, за да образува продукт, който е неразтворим във вода, жълт, червен или лилав.)

Съединения с неметалиимат свои имена - метан, тетрафлуорометан.

Продукти пареневъглерод в кислородса CO и CO 2 (съответно въглероден оксид и въглероден диоксид). Също известен като нестабилен подоксидвъглерод C 3 O 2 (точка на топене -111 ° C, точка на кипене 7 ° C) и някои други оксиди (например C 12 O 9, C 5 O 2, C 12 O 12). Графитът и аморфният въглерод започват да реагират с водородпри 1200 °C, с флуорпри 900 °C.

въглеродният диоксид реагира с вода, образувайки слаба въглена киселина - H 2 CO 3, която образува соли - карбонати. Най-разпространени на Земята са калциевите карбонати (минерални форми - креда, мрамор, калцит, варовици и др.) и магнезият.

43 Въпрос. Силиций

Силиций (Si) -стои в период 3, група IV от главната подгрупа периодични. системи.

Phys. светци:Силицият съществува в две модификации: аморфен и кристален. Аморфен силиций - кафяв прах се разтваря в метални стопилки. Кристален Силицият е тъмносиви кристали със стоманен блясък, твърди и крехки. Силицият се състои от три изотопа.

Chem. светци:електронна конфигурация: 1s 2 2s 2 2т 6 3 с 2 3т 2 . Силицият е неметал. На външната енергия ur-not силиций има 4 e, което определя неговите степени на окисление: +4, -4, -2. Валентност - 2, 4. Аморфният силиций има по-голяма реактивност от кристалния. При нормални условия той взаимодейства с флуор: Si + 2F 2 = SiF 4.

От до-т силиций взаимодейства само със смес от азотна и флуороводородна киселина:

По отношение на металите той се държи различно: разтваря се добре в разтопен Zn, Al, Sn, Pb, но не реагира с тях; с други стопилки на метали - с Mg, Cu, Fe, силиций взаимодейства с образуването на силициди: Si + 2Mg = Mg2Si. Силицият гори в кислород: Si + O2 = SiO2 (пясък).

Касова бележка:Безплатно силиций може да се получи чрез калциниране на фин бял пясък с магнезий, който според хим. съставът е почти чист силициев оксид, SiO2 + 2Mg \u003d 2MgO + Si.

Силициев(II) оксид SiO- Подобен на смола аморфен вход, при нормални условия, устойчив на кислород. Отнася се за несолеобразуващи оксиди. SiO не се среща в природата. Газообразен силициев моноксид е открит в газови и прахови облаци на междузвездни среди и върху слънчеви петна. Касова бележка:Силициевият оксид може да се получи чрез нагряване на силиций при липса на кислород при температура 2Si + O 2 седмици → 2SiO. При нагряване в излишък на кислород се образува силициев оксид (IV) SiO2: Si + O 2 wt → SiO 2.

SiO се образува и при редукция на SiO2 със силиций при високи температури: SiO 2 + Si → 2SiO.

Силициев оксид (IV) SiO2 - безцветни кристалиимат висока твърдост и здравина. светци:Принадлежи към групата на киселините. оксиди.При нагряване взаимодейства с осн. оксиди и алкали P-ryatsya във флуороводородна киселина SiO2 принадлежи към групата на стъклообразуващите оксиди, т.е. склонни към образуване на преохладена стопилка – стъкло.Един от най-добрите диелектрици (не провежда електрически ток).Има атомна кристална решетка.

Нитрид - бинарен неорганичен. химично съединение, което е съединение на силиций и азот Si 3 N 4 . светци:Силициевият нитрид има добри механични и физ.-хим. св. ти. Благодарение на средствата за връзка от силициев нитрид. подобряват се експлоатационните свойства на огнеупорите на основата на силициев карбид, периклаз, форстерит и др.. Нитридно свързаните огнеупори имат висока термична и износоустойчивост, имат отлична устойчивост на напукване, както и на въздействието на to-t, основи, агресивни стопи и метални пари .

Силициев(IV) хлоридсилиций - безцветен в-в, хим. котешка формула. SiCl 4. Използва се при производството на силициево-органични. връзки; използвани за създаване на димни завеси. техн. Силициевият тетрахлорид е предназначен за производството на етил силикати, аеросил.

Силициев карбид- двоичен неорганичен. хим. съединение на силиций с въглерод SiC. В природата се среща под формата на изключително рядък минерал - моасанит.

Силициев диоксид или силициев диоксид- стабилна връзка Si, е широко разпространен в природата. Реагира със сливането си с алкали, основни оксиди, образувайки соли на силициева киселина - силикати. Касова бележка:в промишлеността чистият силиций се получава чрез редуциране на силициев диоксид с кокс в електрически пещи: SiO 2 + 2C \u003d Si + 2CO 2.

В лабораторията силицийът се получава чрез калциниране на бял пясък с магнезий или алуминий:

SiO 2 + 2Mg \u003d 2MgO + Si.

3SiO 2 + 4Al \u003d Al 2 O 3 + 3Si.

Силиконовите форми за вас: H 2 SiO 3 – мета-силициева киселина; H 2 Si 2 О 5 - двуметакрилова киселина.

Намиране в природата:кварцов минерал - SiO2. Кварцовите кристали са под формата на шестоъгълна призма, безцветни и прозрачни, наречени планински кристал. Аметист – планински кристал, оцветен в лилаво с примеси; опушен топаз е боядисан в кафеникаво; ахат и яспис - кристални. разновидности на кварц. Аморфният силициев диоксид е по-рядко срещан и съществува като минерален опал. Диатомит, триполит или диатомит (диатомит) са земни форми на аморфен силиций. формула силиций към - t - н SiO2?м H2O.В природата нах-ся е предимно под формата на соли, в свободен вид. Идентифицирани са няколко, например HSiO (ортосилиций) и H 2 SiO 3 (силиций или метасилиций).

Получаване на силициева киселина:

1) взаимодействието на алкални силикати. метали с to-tami: Na 2 SiO 3 + 2HCl = H 2 SiO 3 + 2NaCl;

2) кремък до-то явл. термично нестабилен: H 2 SiO 3 \u003d H 2 O + SiO 2.

H 2 SiO 3 образува свръхнаситен p-ry, в кат. в резултат на тази полимеризация образува колоиди. С помощта на стабилизатори могат да се получат стабилни колоиди (золове). Те се използват в производството. Без стабилизатори от разтвора на силиций се образува гел, след изсушаване на който можете да получите силикагел (използван като адсорбент).

силикати- силициеви соли на-ти. Силикатите са често срещани в природата, земната кора се състои предимно от силициев диоксид и силикати (фелдшпати, слюда, глина, талк и др.). Гранит, базалт и други скали съдържат силикати. Изумруд, топаз, аквамарин - силикатни кристали. Разтворими са само натриеви и калиеви силикати, останалите са неразтворими. Силикатите са сложни. хим. съединение: Каолин Ал 2 О 3 ; 2SiO 2 ; 2H 2 Оили з 4 Ал 2 SiO 9 .

Азбест CaO; 3MgO; 4SiO 2 или CaMgSi 4 О 12 .

Касова бележка:сливане на силициев оксид с основи или карбонати.

Разтворимо стъкло- натриеви и калиеви силикати. Течно стъкло- вода разтвори на силикати на калий и натрий. Използването му за производство на киселиноустойчив цимент и бетон, керосиноустойчиви мазилки, огнезащитни бои. Алумосиликати- силикати, съдържащи алуминий ( фелдшпат, слюда). фелдшпатиОсвен оксиди на силиций и алуминий, те се състоят от оксиди на калий, натрий и калций. слюдаимат в състава си, освен силиций и алуминий, също водород, натрий или калий, по-рядко - калций, магнезий, желязо. Гранити и гнайси (скали)- комп. от кварц, фелдшпат и слюда. клаксон скалите и минералите, намиращи се на Земята, взаимодействат с водата и въздуха, което води до тяхното изменение и унищожаване. Този процес се нарича изветряне.

Приложение:силикатни скали (гранит) като строителен материал, силикати - като суровина в производството на цимент, стъкло, керамика, пълнители; слюда и азбест - като електрическа и топлоизолация.

Държавно учебно заведение

"Пресновска гимназия"

Северо-Казахстанска област, Кизилжарска област

Конспект на урок по химия в 9 клас

Тема: „Въглеродни оксиди ( II и IV )».

Изготвил: учител по химия

Белоусова Екатерина Павловна

2012-2013 учебна година

Оценка: 9

Тема: Въглеродни оксиди (II и IV)

Цел : Изследването на нови химикали - въглеродни оксиди.

Задачи:

- образователен - да овладеят структурата, физичните свойства, химичните свойства, производството и използването на въглероден оксид и въглероден диоксид, качествената реакция на въглеродния диоксид, физиологичния ефект на въглеродния оксид и въглеродния диоксид върху тялото, да продължат да работят върху развитието на умения да сравнявате, съставяте уравнения на реакцията, работите с текста на учебника, получавате информация от Интернет.

- Образователни - възпитаване на уважение към собственото здраве, околната среда, развитие на отговорно отношение към ученето,познавателен интерес към химията, развитие на комуникативни умения и способности, формиране на умения за работа по двойки и в група.

- Образователни – разкриване на причинно-следствени връзки,развитие на умения за самостоятелно поставяне и формулиране на нови задачи за себе си, определяне на методи за действие и корелация с планираните резултати.

Тип на урока: Урок за изучаване на нов материал

Методи: вербален, нагледен, изследователски

Методически похвати: обяснение, разговор, индивидуална и групова работа, таблица "Знаех - искам да знам - разбрах"

Оборудване и реактиви за учителя: компютър, мултимедиен проектор.

Оборудване и реактиви за учениците: лабораторна стъклария (епруветки, поставка за епруветки, химически чаши), реактиви (оцетна киселина, натриев бикарбонат (сода), калциев хидроксид).

По време на часовете:

Етапи на урока и време

Дейност на учителя

Форми на организация и

Студентски дейности

Планиран резултат за студенти

Организиране на времето

Поздрав към учениците. Създайте настроение за сътрудничество, като създадете атмосфера на сътрудничество. Игра "Плетеница от желания"

Колектив .

Учителите се поздравяват, казват си желания за урока, застанали в кръг.

Заредете се с настроение за работа, учебно сътрудничество

Актуализиране на основни знания

С цел актуализиране на съществуващите знания, привличане на вниманието и концентрация се организира от ДИАЛОГ:

Какъв химичен елемент срещнахме в миналия урок? Какво се образува при изгаряне на въглерод? Спомняте ли си какви са тези оксиди? Предлагам да решим гатанки. Отговорите ще бъдат вещества, за които сте чували и многократно сте срещали в ежедневието.

1. За да се появя, успях,

Калцинирана бяла креда.

Аз съм в газирана вода

Аз съм в хляб, в сода; Аз съм навсякъде.

И фотосинтеза без мен

И не там и не тук.

И пламъка на малка свещ

И просто трябва да си поемете въздух

За да мога да дойда на света.

Огънят в пещта ми дава

(Въглероден диоксид или въглероден оксид (IV))

2. Горя със син пламък

Заплашвам с изпарения

когато горя,

Излитам от фурната.

(Въглероден оксид или въглероден оксид(II))

колективен, индивидуален.

Изказват мнения, отгатват гатанки, извикват формули (CO, CO 2).

Ще запомнят, ще формулират и аргументират мнението си, ще вземат предвид различните гледни точки; изразяват мислите си

поставяне на учебна задача

Какво ще бъде обсъдено в днешния урок?

Осигурява целите на урока:

Какво можете да научите по време на урока?

За да развие мисленето, да увеличи интереса към темата, той кани всеки ученик да попълни таблицата „ZKhU“ по тази тема

Колектив. Формулирайте темата на урока и я запишете в тетрадка. Изразете мнения, определете целите на урока

Индивидуален. Двама-трима прочетоха това, което биха искали да знаят

Те разсъждават логически, запомнят, дефинират, трансформират знанията си, трансформират, излагат хипотези

разделяне на класа на групи

Знаете ли каква роля играят оксидите в природата? Достатъчни ли са ни тези знания? Какво още трябва да знаем за тези вещества? И как ще го направим?

Познавайки способностите на учениците, вида на характера, темперамента,

Кани учениците да вземат карти, с помощта на които формират 3 групи, различни по начина, по който изучават предложения нов материал

Индивидуален

Те определят как искат да изучават материала (репродуктивно или творчески), избират цвета на картата (син, зелен, червен), формират групи

да се самоопределят „като се вгледат в себе си“ с начин за постигане на целите

Работете върху усвояването на нови знания

Издава задача и листовка на всяка група (Приложения № 1, 2, 3)

Изяснява задачите на учениците

Наблюдава работата на учениците, консултира и стимулира учебната дейност на учениците; питане на въпроси

Група.

Работете за изпълнение на задачата; използват учебника и интернет ресурсите; отговорете на въпросите от задачата; определени с ролята на всеки в групата

Планирайте съвместна работа, разпознавайте и подчертавайте информация, вземайте под внимание различни мнения, определяйте ролята, формулирайте своето мнение, избирайте, анализирайте

защита на вашата работа

За да коригира знанията, учителят задава въпроси на учениците;

Отговаря на въпроси на учениците;

Обобщава и обобщава резултатите от творческите групи.

Група.

Те се редуват да докладват за свършената работа (с помощта на магнитна интерактивна дъска)

Отговорете на въпросите на учителя, очертайте какво им е харесало в работата на другата група. Оценете работата на всяка група

Развивайте речеви умения, слушайте се един друг, задавайте въпроси, мислете, сравнявайте

Първично закрепване

За подобряване и повишаване на вътрешната удовлетвореност на учениците от работата, за коригиране на знанията, Кани учениците по двойки да отговорят на въпросите: (Приложение № 4), с

обсъждане на всеки отговор

Парна баня.

Прочетете въпросите, отговорете на свой ред, учителят задава един от двойката

Научете, преформулирайте, докажете, продуцирайте, говорете, слушайте

Самостоятелна работа със самопроверка

според стандарта .

За проверка на усвояването на знанията, за оценка предлага тест за проверка:

Изберете тези, които са верни от дадените твърдения:

Вариант I: - за въглероден окис (CO)

II вариант: - за въглероден диоксид (CO 2)

1. Безцветен газ, без мирис.

2. Газообразен при нормални условия.

3. Отровни.

4. Не е отровен.

5. Да се ​​разтваря добре във вода.

6. Слабо разтворим във вода.

7. Газът е по-лек от въздуха.

8. Газът е по-тежък от въздуха.

9. Проявява киселинни свойства.

10. Степента на окисление на въглерода +2.

11. Степента на окисление на въглерода +4.

12. В реакциите може да бъде както окислител, така и редуциращ агент.

13. При реакции може да бъде само окислител.

14. Наблюдава се помътняване при преминаване през варовита вода.

Вариантите за отговор се проектират на екрана:

оценка "5" - 10 или повече верни отговора

"2" - 5 или по-малко

Индивидуален. Учениците попълват писмения тест

парна баня

извършване на взаимна проверка по стандарт (размяна на бележници)

Открояват информация, анализират чутия и видян материал по време на урока, разсъждават, изграждат логическа верига. само оценка

Отражение на дейността

Момчета, какво ново научихте в урока? Запишете тази информация във вашите ZHU таблици у дома.

Индивидуален.

Дайте си оценка, като завършите урока с анализ на получените знания.

Изразяват отношението си към урока (Стикери със собственото им име са залепени към съответната картинка - усмихнато лице)
,

формулират и обосновават мнението си, изразяват чувствата си

Домашна работа

Завършете масата "ZHU" (всеки)

Прочетете параграф 26 (всеки)

** от 93 задача 3

*** от 93 задача 4

*** помислете за syncwin за някое от веществата, обсъждани днес.

Благодарете на учениците за урока

Запиши вкъщи
упражнение.

самоопределяне с нивото на работа

Приложение № 4.

Формула на въглероден окис

Формула на въглероден диоксид

Характер на въглеродните оксиди

Физични свойства на въглеродния окис

Как въглеродният окис влияе на тялото

Как да разпознаем въглеродния диоксид

Къде се използва въглеродният диоксид?

Приложение №1.

Попълнете пропуските в текста, като използвате своите знания, учебник, ресурси в Интернет.

Въглеродът е неметал, при изгаряне се образуват 2 ……., те са …………….. Формулата на въглеродния оксид () е ….., второто му име е …………………… .., защото ………………………………………………………………………………………………………… Физичните свойства на въглеродния оксид () са както следва:………… ……………………………….. За да се спаси човек, първо е необходимо ……………………………………… ……..

Въглеродният окис се получава в резултат на реакции:……………………………………………………. Въглеродният окис се използва като…………………….., например се получават следните реакции:…………………………………..

Формулата на втория оксид - въглероден оксид () - ......., но по-често се нарича ...……………. По отношение на физичните свойства това е………………………………………………………. В природата се появява в резултат на………………………….. А в лабораторията се получава, както следва:……………………………………………………… ……………… . Като типичен киселинен оксид, въглеродният диоксид взаимодейства с:………………………………………………………………..

За да разпознаете въглеродния диоксид, е необходимо ………………………………………., тогава …………………… Въглеродният диоксид се използва широко за…………………………… …

Приложение номер 2.

Попълнете сравнителната таблица, като използвате вашите знания, учебник, интернет ресурси.

Знаци за сравнение

CO (въглероден окис)

CO 2 (въглероден диоксид)

Структурата на молекулата

Физични свойства

Химични свойства

Как да получите

Приложение

Проведете лабораторен експеримент, доказващ качествена реакция на CO 2:

Сглобете апарата за получаване на газове. Поставете малко натриев бикарбонат в епруветка, добавете оцетна киселина капка по капка (помнете правилата на туберкулозата!). Поставете тръба за изпускане на газ, чийто край се спуска в чаша с варна вода. Обяснете наблюденията.

Приложение №3

Задача 1: Използвайки диаграма на Venn, намерете общите и различните характеристики на два въглеродни оксида.

Задача 2. Попълнете таблицата, като използвате допълнителен материал (предоставен на учениците)

Знаци за сравнение

CO (въглероден окис)

CO2 (въглероден диоксид)

Физиологичен ефект върху тялото

Комбинирайки се с хемоглобина на червените кръвни клетки, преносители на кислород от белите дробове до тъканите на тялото, въглеродният окис причинява кислороден глад и човек може да умре. При вдишване на въздух, съдържащ до 0,1% CO, човек може да загуби съзнание и да умре.

Има наркотичен ефект върху човек, дразни кожата и лигавиците, има централен вазоконстриктор и локален вазодилатиращ ефект, предизвиква повишаване на съдържанието на аминокиселини в кръвта и инхибира действието на ензимите в тъканите. При концентрация във въздуха до 3%, човек изпитва учестено дишане, повече от 10% загуба на съзнание, смърт.