СОЕДИНЕНИЯ УГЛЕРОДА Презентация к уроку химии в 9 классе. Учитель химии МОУ СОШ 3 г. Светлого Калининградской области Ракович Лариса Викторовна

Среднее содержание углерода в земной коре 2,3·10 -2 % по массе. Углерод накапливается в верхней части земной коры (биосфере): в живом веществе 18% углерода, древесине 50%, каменном угле 80%, нефти 85%, антраците 96%. Значительная часть углерода литосферы сосредоточена в известняках и доломитах. Число собственных минералов углерода - 112; исключительно велико число органических соединений углерода - углеводородов и их производных. Большую геохимическую роль в земной коре играют СО 2 и угольная кислота. Огромное количество СО 2 выделяется при вулканизме - в истории Земли это был основные источник углерода для биосферы. Углерод широко распространен также в космосе; на Солнце он занимает 4-е место после водорода, гелия и кислорода. СОЕДИНЕНИЯ УГЛЕРОДА В ПРИРОДЕ 2

КРУГОВОРОТ УГЛЕРОДА В ПРИРОДЕ 3

ОКСИДЫ УГЛЕРОДА 4

Углерод образует два оксида: оксид углерода (II) или угарный газ - С +2 О -2 оксид углерода (IV) или углекислый газ - С +4 О

ИСТОРИЯ ОТКРЫТИЯ ОКСИДА УГЛЕРОДА (II) Угарный газ был впервые получен французским химиком Жаком де Лассоном в 1776 г. при нагревании оксида цинка с углём, но первоначально его ошибочно приняли за водород, так как он сгорал синим пламенем. То, что в состав этого газа входит углерод и кислород, выяснил в 1800 г. английский химик Вильям Крукшэнк. Угарный газ вне атмосферы Земли впервые был обнаружен бельгийским ученым М. Мижотом (M. Migeotte) в 1949 году по наличию основной колебательно-вращательной полосы в ИК спектре Солнца 6

СТРОЕНИЕ МОЛЕКУЛ ОКСИД УГЛЕРОДА (II) ИЛИ УГАРНЫЙ ГАЗ ОКСИД УГЛЕРОДА (IV) ИЛИ УГЛЕКИСЛЫЙ ГАЗ 7

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ОКСИД УГЛЕРОДА (II) ИЛИ УГАРНЫЙ ГАЗ ОКСИД УГЛЕРОДА (IV) ИЛИ УГЛЕКИСЛЫЙ ГАЗ Газ без цвета и запаха. ЯД! практически не растворяется в воде: 100 V (H 2 O) - 2,3 V (CO) не сжижается, Хранят СО в баллонах красного цвета Газ, со слегка кисловатым запахом и вкусом 100 V (H 2 O) - 88 V (CO 2) При t = С затвердевает, образуя «сухой лед» 8

ИНТЕРЕСНЫЕ ФАКТЫ «Сухой лёд» твёрдый углекислый газ, при обычных условиях переходящий в парообразное состояние, минуя жидкую фазу. По внешнему виду напоминает лёд (отсюда название). Температура сублимации при нормальном давлении минус 78,5˚ С. Технический «сухой лёд» имеет плотность около 1560 кг/м³. Используется для охлаждения пищевых продуктов (например, мороженого) при их транспортировке и хранении, в научно- исследовательских работах для получения низких температур, при испытаниях и сборке некоторых агрегатов в машиностроении и т. д. Нетоксичен, не проводит электричество. Цвет белый. 9

ИНТЕРЕСНЫЕ ФАКТЫ Если к куску «сухого льда» прижать ложку, то можно услышать писк, вызванный микровибрациями ложки при испарении льда. 10

ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ НА ОРГАНИЗМ ОКСИД УГЛЕРОДА (II) ИЛИ УГАРНЫЙ ГАЗ ОКСИД УГЛЕРОДА (IV) ИЛИ УГЛЕКИСЛЫЙ ГАЗ ЯД! Он соединяется с гемоглобином, нарушая тканевое дыхание и вызывая кислородное голодание тканей. Физиологическое воздействие на человека: 0,01 – до 480 мин. – слабая головная боль; 0,05 – до 60 мин. – тошнота, усиленное сердцебиение; 0,1 – до 60 мин.- рвота потеря сознания; 0,5 – до мин. - смерть Не токсичен, но не поддерживает дыхание. Физиологическое воздействие на человека: до 2% - до 480 мин. – учащается дыхание; 2 - 5% - до 30 мин. - появляется шум в ушах, учащается пульс; % мин. - сильные головные боли, недомогание; свыше 10% мин. - потеря сознания, смерть. 11

ЗАПОМНИ! Угарный газ обладает кумулятивным действием, т.е. может накапливаться в организме и отравление может произойти через 2-3 месяца. СО 12

ПОМОЩЬ ПРИ ОТРАВЛЕНИИ УГАРНЫМ ГАЗОМ Соединение угарного газа с гемоглобином обратимо. Пострадавшего следует вынести на свежий воздух. При отравлении лёгкой степени достаточно гипервентиляции лёгких кислородом. Искусственная вентиляция лёгких. Лобелин или кофеин под кожу. Карбоксилаза внутривенно. Ацизол внутримышечно. ЗАЩИТА ОТ УГАРНОГО ГАЗА CO очень слабо поглощается активированным углём обычных фильтрующих противогазов, поэтому для защиты от него применяется специальный фильтрующий элемент (он может также подключаться дополнительно к основному) гопкалитовый патрон. Обычный способ защиты использование изолирующего дыхательного аппарата (самоспасатель). 13

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА УГАРНОГО ГАЗА 1)Оксид углерода (II) или угарный газ - несолеобразующий оксид 2)Оксид углерода (II) или угарный газ - восстановитель: а) 2 C +2 O + O 2 0 = C +4 O к Дж 2 С +2 -2ē С +4 окисление/восстановитель 1 О ē 2О -2 восстановление/окислитель б) С +2 О + Cu +2 О = Cu 0 + С +4 О 2 1 С +2 -2ē С +4 окисление/восстановитель 1 Сu +2 +2ē Cu 0 восстановление/окислитель 14

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА 1)Оксид углерода (IV) или углекислый газ - солеобразующий (кислотный) оксид 2)Оксид углерода (IV) или углекислый газ - окислитель: а)Взаимодействует с водой СО 2 + Н 2 О Н 2 СО 3 б) Взаимодействие со щелочами СО 2 +2 NaОН Na 2 СО 3 + Н 2 О СО 2 + NaОН NaНСО3 (изб. СО 2 ) в) Качественная реакция: СО 2 +Сa(ОН) 2 СаСО 3 + Н 2 О г) Взаимодействие с оксидами СО 2 + ВaО ВaСО 3 д) СО 2 –окислитель 2Мg 0 + C +4 O 2 2 Mg +2 O + C 0 15

ПОЛУЧЕНИЕ ОКСИДОВ УГЛЕРОДА ОКСИД УГЛЕРОДА (II) ИЛИ УГАРНЫЙ ГАЗ ОКСИД УГЛЕРОДА (IV) ИЛИ УГЛЕКИСЛЫЙ ГАЗ 1)В ЛАБОРАТОРИИ: H 2 SO 4, t НСООН СО + Н 2 О 1)В ПРОМЫШЛЕННОСТИ: С СО 2 + С 2СО – 160 к Дж С 1)В ЛАБОРАТОРИИ: СаСО 3 +2НСl СаСl 2 +Н 2 О + СО 2 1)В ПРОМЫШЛЕННОСТИ: СаСО3 СаО + СО 2 16

ПРИМЕНЕНИЕ ОКСИДОВ УГЛЕРОДА ОКСИД УГЛЕРОДА (II) ИЛИ УГАРНЫЙ ГАЗ ОКСИД УГЛЕРОДА (IV) ИЛИ УГЛЕКИСЛЫЙ ГАЗ В смеси с H 2 и другими горючими газами в качестве топлива; При получении спиртов, альдегидов, карбоновых кислот и др.; Восстановитель в металлургии (напр., при выплавке чугуна и стали); Для обработки мяса животных и рыбы, придает им ярко красный цвет и вид свежести, не изменяя вкуса. В пищевой промышленности используется как консервант; В качестве разрыхлителя теста; Сухой лёд используется в качестве хладагента в ледниках и морозильных установках; Баллоны с жидкой углекислотой широко применяются в качестве огнетушителей; Для производства газированной воды, лимонада, шампанского; В качестве инертной среды при сварке проволокой. 17

УГОЛЬНАЯ КИСЛОТА 18

СТРОЕНИЕ МОЛЕКУЛЫ УГОЛЬНОЙ КИСЛОТЫ Угольная кислота слабая двухосновная кислота с химической формулой H 2 CO 3. Молекула угольной кислоты имеет плоское строение. 19

СОЛИ УГОЛЬНОЙ КИСЛОТЫ Образует два ряда солей: средние (карбонаты) и кислые (гидрокарбонаты ). Например, NaHCO 3 – гидрокарбонат натрия (другие названия питьевая сода, пищевая сода, бикарбонат натрия, натрий двууглекислый) Na 2 CO 3 – карбонат натрия или кальцинированная сода Na 2 CO 3 х 10 Н 2 О – десятиводный кристаллогидрат карбоната натрия или стиральная сода 20

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА УГОЛЬНОЙ КИСЛОТЫ 21

КАРБОНАТЫ – СОЛИ УГОЛЬНОЙ КИСЛОТЫ 22

НАХОЖДЕНИЕ В ПРИРОДЕ Нормальные карбонаты широко распространены в природе, например: кальцит СаСО 3 (мел, мрамор, известняк), доломит CaMg(CO 3 ) 2, магнезит MgCO 3, сидерит FeCO 3, витерит ВаСО 3, баритокальцит BaCa(CO3) 2 и др. Существуют и минералы, представляющие собой основные карбонаты, например, малахит CuCO 3 ·Cu(ОН) 2. Гидрокарбонаты натрия, кальция и магния встречаются в растворённом виде в минеральных водах, а также, в небольшой концентрации, во всех природных водах, кроме атмосферных осадков и ледников кальцит известняк мел мрамор 23

НАХОЖДЕНИЕ В ПРИРОДЕ доломит магнезит сидеритвитерит малахит CuCO 3 ·Cu(ОН) 2 24

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КАРБОНАТОВ (общие свойства для класса солей) 1)Взаимодействие с металлами: Fe + CuCO 3 = FeCO 3 + Cu 2) Взаимодействие с кислотами (качественная реакция на ионы СО 3 2- ): Na 2 CO HCl = 2 NaCl + H 2 O + CO 2 3)Взаимодействие с солями: Na 2 CO 3 + BaCl 2 = BaCO NaCl 25

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КАРБОНАТОВ (специфические свойства) 1)Термическое разложение гидрокарбонатов: 2 NaHCO 3 = Na 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O 2) Превращение карбонатов в гидрокарбонаты: Ca(OH) 2 + CO 2 = CaCO 3 + H 2 O CaCO 3 + CO 2 + H 2 O = Ca(HCO 3 ) 2 26

ЗАДАНИЕ! Осуществите превращения, дайте названия веществам, укажите условия протекания реакций: 1 ВАРИАНТ: C CO 2 CO Na 2 CO 3 2 ВАРИАНТ: MgCO 3 Mg(HCO3) 2 MgCO 3 CO 2 27

28 ПРИМЕНЕНИЕ СОЕДИНЕНИЙ УГЛЕРОДА Карбонаты кальция, магния, бария и др. применяют в строительном деле, в химической промышленности, оптике и др. В технике, промышленности и быту широко применяется сода. Кислые карбонаты выполняют важную физиологическую роль, являясь буферными веществами, регулирующими постоянство реакции. Мрамор в строительстве

29 ПРИМЕНЕНИЕ СОЕДИНЕНИЙ УГЛЕРОДА Угарный газ применяют, как горючий газ в смеси с азотом, так называемый генераторный или воздушный газ, или же в смеси с водородом водяной газ. В металлургии для восстановления металлов из их руд. Для получения металлов высокой чистоты при разложении карбонилов. Углекислый газ применяется в производстве сахара, соды, карбамида. Для приготовления газированных напитков, лечебных углекислых ванн. Применяется, как компонент огнетушащих составов, в газовых лазерах. В твердом виде, как хладагент, при опускании в воду дает белый дым, используемый в качестве спецэффекта. Тушение пожара угарным газом

%85%D0%BE%D0%B9%20%D0%BB%D0%B5%D0%B4&img url= 10/10d6774ac038_dry_ice_shipment.jpg&imgrefurl= m-onlin.info/1768-iskrivlenie-vremeni-03-bomba-iz-suxogo- lda.html&usg=__LSfSmOf9N- Tc7uLDl8YqnFW5R7M=&h=305&w=369&sz=24&hl=ru&zoom =1&itbs=1&tbnid=uqPfy1mVOvIHDM ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

31