Угарный газ, свойства, физиологическое действие на организм

Cаморегулируемая организация Некоммерческое Партнерство
«МЕЖРЕГИОНАЛЬНЫЙ АЛЬЯНС ЭНЕРГОАУДИТОРОВ»

С 4 по 6 сентября 2020 года на борту теплохода «Санкт-Петербург» состоялся VI Всероссийский форум «Энергоэффективная Россия».

Мероприятие ежегодно проходит при поддержке Национального объединения изыскателей и проектировщиков.

С приветственным словом от имени президента НОПРИЗ Михаила Посохина к участникам конференции обратился вице-президент, член Совета НОПРИЗ Азарий Лапидус.

Михаил Посохин пожелал участникам мероприятия успешной работы и выразил уверенность в том, что в резолюции форума будут предложены конкретные способы устранения проблемных вопросов и даны варианты усовершенствования стратегии осуществления политики в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности с учетом сложившейся ситуации в строительной отрасли и тех перспектив жилищного строительства, объемы которых определены указами Президента Российской Федерации.

Заместитель Руководителя Росприроднадзора Марианна Климова приняла участие в работе в работе VI Всероссийского Форума «Энергоэффективная Россия», который проходил с 4 по 6 сентября.

Мероприятие в области энергосбережения и повышения энергоэффективности, объединяющее представителей органов государственной власти и профессиональное сообщество, проводится ежегодно. В этом году ключевыми стали вопросы реализации российского законодательства в сфере энергосбережения и повышения энергетической эффективности, развития технического регулирования, проектирования и строительства энергоэффективных зданий, строений и сооружений, проведения энергоэффективного капитального ремонта, энергосервисных мероприятий, профессиональной подготовки и аттестации специалистов в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности в проектировании и строительстве.

Компания «ПО «Электроприбор», входящая в Концерн «Автоматика» Госкорпорации Ростех, совместно с технологическим партнером ООО «Милур ИС» представила интеллектуальные приборы учета электроэнергии губернатору Пензенской области Ивану Белозерцеву и представителям строительных организаций региона.

По словам губернатора, использование решений «Электроприбора» оптимально для внедрения в многоквартирные и частные дома Пензенской области.

5 сентября в Курске в 5-й раз прошел Всероссийский фестиваль энергосбережения и экологии #ВместеЯрче.

Мероприятие состоялось на площадке перед филиалом РОССЕТИ ЦЕНТР – «Курскэнерго».

В рамках фестиваля уже традиционно прошло посвящение в студенты: будущие электроэнергетики и электротехники Юго-Западного государственного университета и Курского государственного университета получили студенческие билеты.

Фестиваль посетил заместитель губернатора Курской области Алексей Смирнов. Вместе с председателем регионального комитета ЖКХ Алексеем Дедовым первокурсникам вручили символический студенческий билет с пожеланиями отличных отметок.

В рамках Всероссийского фестиваля энергосбережения и экологии #ВместеЯрче-2020 в регионах страны этой осенью пройдет интеллектуально-познавательный командный турнир – ЭнергоКвиз #ВместеЯрче. Главные темы: топливно-энергетический комплекс и энергосбережение.

Участниками квиза станут как дети, так и взрослые, в том числе пройдут внутривузовские, внутришкольные и корпоративные соревнования на муниципальном и региональных уровнях.

Вчера под руководством Первого заместителя председателя правительства России Андрея Белоусова состоялась стратегическая сессия по проработке структуры единого плана по достижению национальных целей развития Российской Федерации на период до 2024 года и на плановый период до 2030 года.

Министр экономического развития РФ Максим Решетников, участвовавший в дискуссии, отметил, что «единый план является основным ориентиром, «дорожной картой» достижения национальных целей развития».

ea@sro150.ru
8-925-905-26-73
8 (499) 394-40-61
expert@sro150.ru

СРО энергоаудиторов

  • Новости
  • Новости и объявления СРО
  • О партнерстве
  • Документы СРО
  • Условия вступления и членства в СРО
  • Контроль СРО

Для членов СРО

  • Личный кабинет
  • Образцы документов
  • Энергопаспорт
  • Энергопаспорт здания
  • Методические материалы
  • Вопрос-ответ
  • Калькуляторы

Регистрация в СРО энергопаспорта

  • Размеры взносов и регламент
  • Поиск по реестру энергопаспортов
  • Бланк энергопаспорта, XLS
  • Бланк отчета, DOC
  • Заявление на проведение контроля (экспертизы)
  • Программа энергосбережения

Законодательство

  • Федеральные законы
  • Постановления Правительства
  • Распоряжения Правительства
  • Приказы министерств и ведомств
  • ГОСТы
  • Прочие документы

Новости и объявления СРО

  • 11.08.2020. Минэкономразвития России обновило план мероприятий по повышению энергоэффективности экономики
  • 11.08.2020. 7 августа 2020 г. вступил в силу Приказ Минэнерго России от 02.06.2020 года №438 о признании утратившими силу приказов Минэнерго России от 30 июня 2014 г. № 400 и от 13 января 2016 г. № 6
  • 05.08.2020. Бланк (формат XLS) энергетического паспорта по Приказу Минэкономразвития России от 25.05.2020 г. № 310 подготовлен и размещен на сайте СРО НП «МАЭ» (СРО-Э-150)
  • 28.07.2020. Утверждены приказы Минэкономразвития России, регулирующие энергетические обследования

Реестры СРО

  • Допуск СРО (свидетельства)
  • Реестр СРО-Э России
  • Реестр энергопаспортов
  • Извещения Минэнерго России о регистрации энергопаспортов

Регистрация энергопаспортов

  • 16.01.2019. Предоставление копий энергетических паспортов и отчетов в уполномоченный федеральный орган исполнительной власти
  • 15.01.2019. Регистрация энергопаспортов в Минэнерго России
  • 29.12.2018. Регистрация энергопаспортов в Минэнерго России
  • 25.12.2018. Регистрация энергопаспортов в Минэнерго России

Проверить энергопаспорт

  • приказ №400
  • приказ №182
  • реестр СРО
  • Бланк энергопаспорта в формате XLS
  • Бланк отчета в формате DOC
  • Программа энергосбережения

Методика расчета выбросов парниковых газов (CO²-эквивалента)

Расчет парниковых газов от энергетической деятельности предприятий (сжигание топлива)

В данном разделе приводится методика расчета выбросов парниковых газов от энергетической деятельности, связанной со сжиганием топлива. При проведении инвентаризации выбросов парниковых газов от сжигания топлива с целью производства энергии (электричества и тепла) и для собственных нужд предприятия оцениваются выбросы газов с прямым парниковым эффектом – двуокиси углерода ( СО 2 ), метана ( СН 4 ) и закиси азота ( N 2 O ).

В процессе сжигания топлива большая часть углерода выбрасывается непосредственно в виде CO 2 . Другие газы ( СН 4 и N 2 O ) также оцениваются. Весь высвободившийся углерод рассматривается в качестве выбросов CO 2 . Неокислившийся углерод, остающийся в виде твердых частиц, сажи или золы, исключается из общих показателей выбросов парниковых газов путем умножения на коэффициент 1 окисления углерода в топливе (который показывает долю сгоревшего углерода).

Выбросы двуокиси углерода

Выбросы двуокиси углерода при стационарном сжигании топлива являются результатом высвобождения углерода из топлива в ходе его сгорания и зависят от содержания углерода в топливе. Содержание углерода в топливе является физико-химической характеристикой, присущей каждому конкретному виду топлива и не зависит от процесса или условий сжигания топлива.

Таблица 1 — Приставки и множители

Исходными данными для расчета выбросов служат данные о деятельности предприятия. Данные о деятельности представляют собой сведения о количестве и виде сожженного за год ископаемого топлива, то есть фактическое потребление топлива за год, по которым предприятия ведут учет.

Для расчетов используются следующие физические единицы измерения массы или объема топлива: для твердого и жидкого топлива — тонны, для газообразного топлива — тысячи кубических метров. Для перевода физических единиц в общие энергетические единицы – джоули (Дж), мегаджоули (МДж), гигаджоули (ГДж) или тераджоули (ТДж) (Таблица 1) — используется низшее теплотворное значение (теплота сгорания, или теплотворное нетто-значение — ТНЗ ) каждой категории топлива.

Читайте также:  Приступ кашля у ребенка ночью причины, что делать

Оценка выбросов диоксида углерода при сжигания топлива установками

Каждое топливо имеет определенные химико-физические характеристики, которые воздействуют на горение, такие, как значение ТНЗ , и содержание углерода. Содержание углерода в топливе может определяться в лаборатории на предприятии, что позволяет рассчитать собственный коэффициент выбросов двуокиси углерода и получить более точное значение выбросов. Использование собственных коэффициентов выбросов предпочтительнее усредненных коэффициентов, указанных в методике.

Расчет выбросов СО 2 при сжигании топлива разбивается на следующие шаги:

1) фактически потребленное количество каждого вида топлива по каждой установке в натуральных единицах (т, м 3 ) для соответствующего вида продукции умножается на коэффициент его теплосодержания ТНЗ (ТДж/т, м 3 );

2) полученное произведение (расход топлива в энергетических единицах — ТДж) умножается на коэффициент выбросы углерода (т C/ТДж);

3) полученное произведение корректируется на неполное сгорание топлива – умножается на коэффициент окисления углерода (отношение СО 2 : СО);

4) пересчет выбросов углерода в выбросы СО 2 – путем умножения откорректированного углерода на 44/12.

Расчет выбросов СО 2 для каждого вида топлива для отдельных источников (установок для сжигания) производится по формуле:

Е = М х К 1 х ТНЗ х К 2 х 44/12

Е — годовой выброс СО 2 в весовых единицах (тонн/год);

М — фактическое потребление топлива за год (тонн/год);

К 1 — коэффициент окисления углерода в топливе (показывает долю сгоревшего углерода), таблица 2;

ТНЗ — теплотворное нетто-значение (Дж/тонн), таблица 3;

К 2 — коэффициент выбросов углерода (тонн/Дж), таблица 3;

44/12 — коэффициент пересчета углерода в углекислый газ (молекулярные веса соответственно: углерод — 12 г/моль, О 2 = 2 х 16 = 32 г/моль, СО 2 = 44 г/моль).

Определение фактического потребления топлива производится на основании учетных данных предприятия о потреблении различных видов топлива.

При сжигании топлива не весь содержащийся в нем углерод окисляется до СО 2 . Учет неполного сгорания топлива производится с помощью коэффициента окисления углерода К 1 . Средние значения К 1 представлены в таблице 2.

Таблица 2 — Коэффициенты окисления углерода (K 1 )

Вид топлива Коэффициент окисления углерода ( К 1 )
Уголь 0,98
Нефть и нефтепродукты 0,99
Газ 0,995

Для перевода потребленного количества топлива в энергетические единицы его масса умножается на его теплотворное нетто-значение ( ТНЗ ). Для получения эмиссий углерода полученное количество потребленного топлива умножается на коэффициент выбросы углерода. Значения ТНЗ и коэффициентов выбросы углерода для видов топлива приведены в таблице 3.

Таблица 3 — Коэффициенты низших теплотворных нетто-значений (ТНЗ) и коэффициенты выбросов углерода (К 2 ) для видов топлива

Оценка выбросов парниковых газов от сжигания топлива автомобильным транспортом

Автомобильный транспорт производит значительное количество выбросов ПГ, таких, как диоксид углерода (CO 2 ), метан (CH 4 ) и закись азота (N 2 O). По методологии МГЭИК автомобильный транспорт, как один из источников эмиссий ПГ, входит в модуль «Энергетическая деятельность», так как выбросы ПГ от автотранспорта связаны со сжиганием топлива. При оценке выбросов ПГ можно использовать национальные факторы эмиссий или факторы эмиссий ПГ по умолчанию, предложенные в Справочном руководстве МГЭИК.

Расчеты выбросов от транспортных средств основаны на данных об общем потреблении топлива. Удельная теплота сгорания и коэффициенты выбросов для каждого типа топлива были частично рассчитаны с учетом специфики используемого топлива.

Методика расчета выбросов от сжигания топлива от автомобильного транспорта подразделяется на две части: оценка эмиссий двуокиси углерода и оценка эмиссий других газов. Оценка выбросов CO 2 лучше всего рассчитывается на основе количества и типа сгораемого топлива и содержания углерода в нем. Количество окисленного углерода практически не варьирует в зависимости от применяемой технологии сжигания топлива. Оценка выбросов других газов с парниковым эффектом более сложна, так как зависит от типа автомобиля, топлива, характеристик эксплуатации транспортного средства, типа технологии контроля за выхлопными газами.

Оценка выбросов диоксида углерода от сжигания топлива автомобильным транспортом

Расчет выбросов диоксида углерода от сжигания топлива в двигателях внутреннего сгорания рекомендуется проводить на основе учета видов топлива и типов двигателя. Выбросы углекислого газа по этому методу оцениваются следующим образом. Сначала оценивается потребление каждого вида топлива по типам транспорта (легковой, грузовой, автобусы, спецмашины). Затем оцениваются общие выбросы СO 2 путем умножения количества потребленного топлива на фактор выбросы для каждого типа топлива и типа транспорта по формуле:

Е = М х К 1 х ТНЗ х К 2 х 44/12

Е — годовой выброс СО 2 в весовых единицах (тонн/год);

М — фактическое потребление вида топлива за год (тонн/год);

К 1 — коэффициент окисления углерода в топливе (показывает долю сгоревшего углерода), таблица 4;

ТНЗ — теплотворное нетто-значение (Дж/тонн), таблица 4;

К 2 — коэффициент выбросов углерода (тонн С/Дж), таблица 4;

44/12 – коэффициент для пересчета выбросов углерода С в двуокись углерода СО 2 .

Для оценки выбросов диоксида углерода от автотранспортного сектора для используемых видов топлива (бензин, дизельное топливо, сжиженный нефтяной газ, сжатый природный газ) были рассчитаны региональные коэффициенты пересчета сожженного топлива в выбросы СО 2 (теплотворные нетто-значения, коэффициенты выбросы углерода, фракция окисленного углерода). Расчеты коэффициентов для пересчета, представленные в таблице 3.4, были проведены по составу топлива и их физическим характеристикам на основе следующих источников данных: данные ГОСТов различных видов топлива; справочные данные; данные, полученные от некоторых нефтяных и газовых месторождений.

Таблица 4 — Коэффициенты для пересчета сожженного топлива в выбросы СО 2 для автотранспорта

Коэффициенты для расчета выбросов СО 2 при сжигании ископаемого топлива

Выбросы СО 2 от сжигания топлива — не только главная составляющая всех антропогенных выбросов парниковых газов, но и их наиболее точно известная часть. Во всех странах сжигание топлива — предмет строгой статистической отчетности. При этом выбросы СО 2 при сжигании угля, газа, нефтепродуктов и торфа зависят, прежде всего, от количества использованного топлива. Энергетическая эффективность сжигания топлива очень важна для энергетики и транспорта, но на выбросы СО 2 влияет слабо. Главное именно то, сколько топлива было сожжено. Здесь мы не рассматриваем энергетику стран. Однако в качестве справочной информации для заполнения энергетического паспорта и Приложения 7 «Сведения по выбросам СО 2 -эквивалента при использовании энергетических ресурсов за отчетный (базовый) год» полезно привести коэффициенты пересчета — данные о том, сколько СО 2 поступает в атмосферу при сжигании тонны того или иного топлива.

Таблица 5 — Коэффициенты для расчета выбросов СО 2 при сжигании ископаемого топлива

1,5 т СО 2 /т, одна тонна торфа дает в

Источник: Национальный доклад РФ о кадастре антропогенных выбросов из источников и абсорбции поглотителями парниковых газов, не регулируемых Монреальским протоколом за 1990– 2010 гг. М., 2012.

Оксид — Oxide

Оксид / ɒ к с aɪ д / представляет собой химическое соединение , которое содержит по меньшей мере один кислородный атом и один другой элемент в своей химической формуле . Сам «оксид» — это дианион кислорода, атом O 2– . Металлические оксиды , таким образом , как правило , содержат анион из кислорода в степени окисления -2. Большая часть земной коры состоит из твердых оксидов, в результате окисления элементов кислородом воздуха или воды. При сжигании углеводородов образуются два основных оксида углерода : монооксид углерода и диоксид углерода . Даже материалы, которые считаются чистыми элементами, часто имеют оксидное покрытие. Например, алюминиевая фольга образует тонкий слой Al 2 O 3 (называемый пассивирующим слоем ), который защищает фольгу от дальнейшей коррозии . Отдельные элементы часто могут образовывать несколько оксидов, каждый из которых содержит разное количество элемента и кислорода. В некоторых случаях они отличаются указанием количества атомов , как и в окиси углерода и двуокиси углерода , а также в других случаях путем указания элемента окисления , как в оксиде железа (II) и оксид железа (III) . Некоторые элементы могут образовывать множество различных оксидов, например оксидов азота .

Содержание

  • 1 Формирование
  • 2 Структура
    • 2.1 Оксиды металлов
    • 2.2 Молекулярные оксиды
  • 3 Сокращение
    • 3.1 Уменьшение углеродом
    • 3.2 Восстановление при нагревании
    • 3.3 Уменьшение за счет смещения
    • 3,4 Восстановление водородом
    • 3.5 Восстановление электролизом
  • 4 Гидролиз и растворение
  • 5 Восстановительное растворение
  • 6 Номенклатура и формулы
  • 7 Примеры оксидов
  • 8 Смотрите также
  • 9 Ссылки

Формирование

Из-за своей электроотрицательности кислород образует прочные химические связи почти со всеми элементами с образованием соответствующих оксидов. Благородные металлы (такие как золото или платина ) ценятся, потому что они сопротивляются прямому химическому соединению с кислородом, а такие вещества, как оксид золота (III), должны образовываться косвенным путем.

Два независимых пути коррозии элементов — это гидролиз и окисление кислородом. Сочетание воды и кислорода еще более агрессивно. Практически все элементы горят в атмосфере кислорода или богатой кислородом среде. В присутствии воды и кислорода (или просто воздуха) некоторые элементы — натрий — быстро реагируют с образованием гидроксидов. Отчасти по этой причине щелочные и щелочноземельные металлы не встречаются в природе в их металлической, т. Е. Самородной, форме. Цезий настолько реактивен с кислородом, что он используется в качестве газопоглотителя в вакуумных трубках , а растворы калия и натрия, так называемый NaK , используются для деоксигенатации и дегидратации некоторых органических растворителей. Поверхность большинства металлов состоит из оксидов и гидроксидов в присутствии воздуха. Хорошо известным примером является алюминиевая фольга , которая покрыта тонкой пленкой оксида алюминия, которая пассивирует металл, замедляя дальнейшую коррозию . Слой оксида алюминия может быть увеличен с помощью процесса электролитического анодирования . Хотя твердые магний и алюминий медленно реагируют с кислородом в STP, они, как и большинство металлов, горят на воздухе, создавая очень высокие температуры. Мелкозернистые порошки большинства металлов могут быть взрывоопасными на воздухе. Следовательно, они часто используются в твердотопливных ракетах .

В сухом кислороде железо легко образует оксид железа (II) , но для образования гидратированных оксидов трехвалентного железа Fe 2 O 3 — x (OH) 2 x , которые в основном содержат ржавчину, обычно требуется кислород и вода. Производство свободного кислорода фотосинтетическими бактериями около 3,5 миллиардов лет назад привело к осаждению железа из раствора в океанах в виде Fe 2 O 3 в экономически важном железорудном гематите .

Структура

Оксиды имеют ряд различных структур, от отдельных молекул до полимерных и кристаллических структур. В стандартных условиях оксиды могут варьироваться от твердых веществ до газов.

Оксиды металлов

Оксиды большинства металлов имеют полимерную структуру. Оксид обычно связывает три атома металла (например, структура рутила) или шесть атомов металла (структуры карборунда или каменной соли ). Поскольку МО-связи обычно прочные, а эти соединения представляют собой сшитые полимеры , твердые вещества обычно нерастворимы в растворителях, хотя и подвергаются воздействию кислот и оснований. Формулы часто обманчиво просты. Многие из них нестехиометрические .

Молекулярные оксиды

    Некоторые важные газообразные оксиды

Двуокись углерода является основным продуктом сгорания ископаемого топлива.

Окись углерода является продуктом неполного сгорания топлива на основе углерода и предшественником многих полезных химикатов.

Двуокись азота — проблемный загрязнитель от двигателей внутреннего сгорания.

Двуокись серы , основной оксид серы, испускается вулканами.

Закись азота («веселящий газ») — мощный парниковый газ, производимый почвенными бактериями.

Хотя большинство оксидов металлов являются полимерными , некоторые оксиды являются молекулами. Примерами молекулярных оксидов являются диоксид углерода и монооксид углерода . Все простые оксиды азота являются молекулярными, например NO, N 2 O, NO 2 и N 2 O 4 . Пятиокись фосфора — более сложный молекулярный оксид с обманчивым названием, настоящая формула которого — P 4 O 10 . Некоторые полимерные оксиды деполимеризуются при нагревании с образованием молекул, например, диоксид селена и триоксид серы . Тетроксиды встречаются редко. Более общие примеры: рутений , осмий тетраоксид и тетраоксид ксенон .

Известно много оксианионов, таких как полифосфаты и полиоксометаллаты . Оксикатионы встречаются реже, некоторыми примерами являются нитрозоний (NO + ), ванадил (VO 2+ ) и уранил ( UO 2+
2 ). Конечно, известны многие соединения как с оксидами, так и с другими группами. В органической химии к ним относятся кетоны и многие родственные карбонильные соединения. Для переходных металлов известно много оксокомплексов , а также оксигалогенидов .

Сокращение

Превращение оксида металла в металл называется восстановлением. Восстановление может быть вызвано многими реагентами. Многие оксиды металлов превращаются в металлы просто при нагревании.

Уменьшение углеродом

Металлы «извлекаются» из оксидов путем химического восстановления, то есть путем добавления химического реагента. Распространенным и дешевым восстановителем является углерод в виде кокса . Самый яркий пример — выплавка железной руды . Участвует много реакций, но упрощенное уравнение обычно отображается как:

2 Fe 2 O 3 + 3 C → 4 Fe + 3 CO 2

Оксиды металлов можно восстановить с помощью органических соединений. Этот окислительно-восстановительный процесс является основой для многих важных преобразований в химии, таких как детоксикация лекарств с помощью ферментов P450 и производство этиленоксида , который превращается в антифриз. В таких системах металлический центр передает оксидный лиганд органическому соединению с последующей регенерацией оксида металла, часто кислородом воздуха.

Восстановление при нагревании

Металлы с более низкой реактивностью можно уменьшить только путем нагревания. Например, оксид серебра разлагается при 200 ° C:

Уменьшение за счет смещения

Металлы с более высокой реакционной способностью вытесняют оксид металлов с меньшей реакционной способностью. Например, цинк более активен, чем медь , поэтому он замещает оксид меди (II) с образованием оксида цинка :

Zn + CuO → ZnO + Cu

Восстановление водородом

Помимо металлов, водород также может замещать оксиды металлов с образованием оксида водорода , также известного как вода:

Восстановление электролизом

Поскольку химически активные металлы образуют стабильные оксиды, некоторые оксиды металлов необходимо подвергнуть электролизу для восстановления. Это включает в себя оксид натрия , оксид калия , оксид кальция , оксид магния и оксид алюминия . Перед погружением в них графитовых электродов оксиды необходимо расплавить:

Гидролиз и растворение

Оксиды обычно реагируют с кислотами или основаниями , иногда с обоими. Те, которые вступают в реакцию только с кислотами, называются основными оксидами. Те, которые реагируют только с помощью оснований, называются «кислыми оксидами». Оксиды, которые реагируют с обоими, являются амфотерными . Металлы, как правило, образуют основные оксиды, неметаллы — кислые оксиды, а амфотерные оксиды образуются элементами, расположенными на границе между металлами и неметаллами ( металлоидами ). Эта реакционная способность является основой многих практических процессов, таких как извлечение некоторых металлов из их руд в процессе, называемом гидрометаллургией .

Оксиды более электроположительных элементов имеют тенденцию быть основными. Их называют основными ангидридами . Под воздействием воды они могут образовывать основные гидроксиды . Например, оксид натрия является основным — при гидратации он образует гидроксид натрия . Оксиды более электроотрицательных элементов имеют тенденцию быть кислыми. Их называют «ангидридами кислот»; добавляя воду, они образуют оксокислоты . Например, гептоксид дихлора представляет собой ангидрид кислоты; хлорная кислота — это полностью гидратированная форма. Некоторые оксиды могут действовать как кислоты и основания. Они амфотерные . Пример — оксид алюминия . Некоторые оксиды не проявляют поведения как кислоты или основания.

Ион оксида имеет формулу O 2- . Это сопр женное основание из гидроксида иона, OH — и встречается в ионных твердых веществ , таких как оксид кальция . O 2- нестабилен в водном растворе — его сродство к H + настолько велико (p K b

-38), что он отрывает протон от молекулы H 2 O растворителя :

O 2− + H 2 O → 2 ОН —

Константа равновесия вышеуказанных реакций pK eq

В 18 веке оксиды называли кальцием или кальцием в честь процесса прокаливания, использованного для производства оксидов. Позже Calx был заменен на oxyd.

Восстановительное растворение

Восстановительное растворение оксида переходного металла происходит, когда растворение сочетается с окислительно- восстановительным процессом . Например, оксиды трехвалентного железа растворяются в присутствии восстановителей, которые могут включать органические соединения. или бактерии Восстановительное растворение является неотъемлемой частью геохимических явлений, таких как цикл железа .

Восстановительное растворение не обязательно происходит на участке, где адсорбируется восстановитель. Вместо этого добавленный электрон проходит через частицу, вызывая восстановительное растворение в другом месте частицы.

Номенклатура и формулы

Иногда для обозначения оксидов используют соотношение металл-кислород. Таким образом, NbO будет называться монооксидом ниобия, а TiO 2 — диоксидом титана. Это название следует за греческими числовыми префиксами . В более ранней литературе и в настоящее время в промышленности оксиды называют добавлением суффикса -a к названию элемента. Следовательно, оксид алюминия, оксид магния и оксид хрома представляют собой соответственно Al 2 O 3 , MgO и Cr 2 O 3 .

К особым типам оксидов относятся пероксид O 2 2– и супероксид O 2 — . В таких соединениях кислород имеет более высокую степень окисления, чем оксид.

В химических формулах оксидов этих химических элементов в их самой высокой степени окисления предсказуемы и являются производными от числа валентных электронов для этого элемента. Даже химическая формула O 4 , тетракислорода , предсказуема как элемент группы 16 . Единственным исключением является медь , для которой оксидом с наивысшей степенью окисления является оксид меди (II), а не оксид меди (I) . Другим исключением является фторид , который существует не как F 2 O 7, как можно было бы ожидать, а как OF 2 .

Поскольку фтор более электроотрицателен, чем кислород, дифторид кислорода (OF 2 ) не представляет собой оксид фтора, а вместо этого представляет собой фторид кислорода.

Примеры оксидов

В следующей таблице приведены примеры обычно встречающихся оксидов. Приведено лишь несколько представителей, так как количество встречающихся на практике многоатомных ионов очень велико.

Углерод

Углерод

Углерод — неметаллический элемент IV группы периодической таблицы Д.И. Менделеева, является важнейшей частью всех органических веществ в природе.

Общая характеристика элементов IVa группы

От C к Pb (сверху вниз в периодической таблице) происходит увеличение: атомного радиуса, металлических, основных, восстановительных свойств. Уменьшается электроотрицательность, энергия ионизация, сродство к электрону.

Из элементов IVа группы углерод и кремний относятся к неметаллам, германий, олово и свинец — металлы.

Электронные конфигурации у данных элементов схожи, так как они находятся в одной группе (главной подгруппе!), общая формула ns 2 np 2 :

  • C — 2s 2 2p 2
  • Si — 3s 2 3p 2
  • Ge — 4s 2 4p 2
  • Sn — 5s 2 5p 2
  • Pb — 6s 2 6p 2

Природные соединения

В природе углерод встречается в виде следующих соединений:

  • Аллотропных модификаций — графит, алмаз, фуллерен
  • MgCO3 — магнезит
  • CaCO3 — кальцит (мел, мрамор)
  • CaCO3*MgCO3 — доломит

Получение

Углерод получают в ходе пиролиза углеводородов (пиролиз — нагревание без доступа кислорода). Также применяется получение углеродистых соединений: древесины и каменного угля.

Химические свойства
  • Реакции с неметаллами

При нагревании углерод реагирует со многими неметаллами: водородом, кислородом, фтором.

2С + O2 → (t) 2CO (угарный газ — продукт неполного окисления углерода, образуется при недостатке кислорода)

С + O2 → (t) CO2 (углекислый газ — продукт полного окисления углерода, образуется при достаточном количестве кислорода)

Реакции с металлами

При нагревании углерод реагирует с металлами, проявляя свои окислительные свойства. Напомню, что металлы могут принимать только положительные степени окисления.

Ca + C → CaC2 (карбид кальция, СО углерода = -1)

Al + C → Al4C3 (карбид алюминий, СО углерода -4)

Очевидно, что степень окисления углерода в соединении с различными металлами может отличаться.

Углерод — хороший восстановитель. С помощью него металлургическая промышленность справляется с задачей получения чистых металлов из их оксидов:

Углерод восстанавливает не только металлы из их оксидов, но и неметаллы подобным образом:

SiO2 + C → (t) Si + CO

Может восстановить и собственный оксид:

Известная реакция взаимодействия угля с водяным паром, называемая также газификацией угля, торфа, сланца — крайне важна в промышленности:

Реакции с кислотами

В реакциях с кислотами углерод проявляет себя как восстановитель:

Оксид углерода II — СO

Оксид углерода II — продукт неполного окисления углерода. Несолеобразующий оксид. Это чрезвычайно опасное вещество часто образуется при пожарах в замкнутых помещениях, при прогревании машины в гараже.

Растворяясь в крови угарный газ (имеющий в 300 раз большее сродство к гемоглобину, чем кислород) легко выигрывает конкуренцию у кислорода и занимает его место в эритроцитах. Отравление угарным газом нередко заканчивается летальным исходом.

В промышленности угарный газ получают восстановлением оксида углерода IV или газификацией угля (t = 1000 °С).

В лаборатории угарный газ получают при разложении муравьиной кислоты в присутствии серной:

Химические свойства

Полностью окисляется до углекислого газа в реакции с кислородом, восстанавливает оксиды металлов.

FeO + CO → Fe + CO2

Образование карбонилов — чрезвычайно токсичных веществ.

Оксид углерода IV — CO2

Продукт полного окисления углерода. Относится к кислотным оксидам, соответствует угольной кислоте H2CO3. Бесцветный газ, без запаха.

В промышленности углекислый газ получают при разложении известняка, в ходе производства алкоголя, при спиртовом брожении глюкозы.

В лабораторных условиях используют реакцию мела (мрамора) с соляной кислотой.

Углекислый газ образуется при горении органических веществ:

Химические свойства

    Реакция с водой

В результате реакции с водой образуется нестойкая угольная кислота, которая сразу же распадается на воду и углекислый газ.

Реакции с основными оксидами и основаниями

В ходе реакций с основаниями и основными оксидами углекислый газ образует соли угольной кислоты: средние — карбонаты (при избытке основания), кислые — гидрокарбонаты (при избытке кислотного оксида).

2KOH + CO2 → K2CO3 + H2O (соотношение основание — кислотный оксид 2:1)

KOH + CO2 → KHCO3 (соотношение основание — кислотный оксид 1:1)

При нагревании способен окислять металлы до их оксидов.

Zn + CO2 → (t) ZnO + CO

Угольная кислота

Слабая двухосновная кислота, существующая только в растворах, разлагается на воду и углекислый газ.

Химические свойства

Определить наличие карбонат-иона можно с помощью кислоты: такая реакция сопровождается «закипанием» — появлением пузырьков бесцветного газа без запаха.

Я не раз встречал описание реакций, связанных с этой кислотой, которое заслуживает нашего внимания. В задании было сказано, что при добавлении к раствору гидроксида кальция углекислого газа осадок появлялся, при дальнейшем пропускании углекислого газа — помутнение исчезало.

Это можно легко объяснить, вспомнив про способность угольной кислоты образовывать кислые соли, которые растворимы.

Чтобы сделать из средней соли (карбоната) — кислую соль (гидрокарбонат) нужно добавить угольную кислоту. Однако написать ее формулу H2CO3 — ошибка. Ее следует записать в виде воды и углекислого газа.

Li2CO3 + CO2 + H2O → LiHCO3 (средняя соль + кислота = кислая соль)

Чтобы вернуть среднюю соль, следует добавить к кислой соли щелочь.

Нагревание солей угольной кислоты

При нагревании карбонаты распадаются на соответствующий оксид металла и углекислый газ, гидрокарбонаты — на карбонат металла, углекислый газ и воду.

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2020

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Ссылка на основную публикацию
У ребенка кружится голова — причины головокружения у детей — Статьи клиники EMC
Почему кружится голова Головокружение может быть симптомом серьезных заболеваний, поэтому нужно знать тип и характер этого состояния, чтобы вовремя диагностировать...
Трудно дышать, при вдохе не хватает воздуха симптомы и причины
Как помочь себе, если трудно дышать? Отвечает врач Вы наверняка слышали, что трудности с дыханием могут быть симптомом коронавируса. Но...
Труксал – инструкция по применению, показания, дозы, аналоги
ТРУКСАЛ Действующее вещество Состав и форма выпуска препарата Таблетки, покрытые пленочной оболочкой темно-коричневого цвета, овальные, двояковыпуклые. 1 таб. хлорпротиксена гидрохлорид...
У ребенка ноги колесом — как помочь малышу Детские заболевания
Как исправить кривые ноги: упражнения и другие методы Существуют идеальные ноги, и их форма просчитана математически. Они должны достигать в...
Adblock detector