Задача 1
Условие (кратко)
Охарактеризуйте получение и свойства оксида углерода(II), подтвердите уравнениями реакций.
Решение
Получение. \(\mathrm{CO}\) образуется, когда углерод горит при недостатке кислорода: сначала получается углекислый газ, который затем реагирует с раскалённым углём:
\[\mathrm{C + O_2 \rightarrow CO_2}, \qquad \mathrm{CO_2 + C \xrightarrow{t} 2CO}\]
Суммарно: \(\mathrm{2C + O_2 \rightarrow 2CO}\).
Физические свойства. Бесцветный газ без запаха, чуть легче воздуха, очень ядовит: связывается с гемоглобином крови прочнее кислорода и вызывает кислородное голодание.
Химические свойства. \(\mathrm{CO}\) — несолеобразующий оксид. Углерод в нём имеет промежуточную степень окисления \(+2\), поэтому \(\mathrm{CO}\) — сильный восстановитель:
- горит синим пламенем:
\[\mathrm{2\overset{+2}{C}O + O_2 \rightarrow 2\overset{+4}{C}O_2}\]
- восстанавливает металлы из оксидов (на этом основана выплавка чугуна в доменной печи):
\[\mathrm{Fe_3O_4 + 4CO \xrightarrow{t} 3Fe + 4CO_2}\]\[\mathrm{CuO + CO \xrightarrow{t} Cu + CO_2}\]
Ответ
Получают при горении углерода в недостатке кислорода (CO₂ + C → 2CO); несолеобразующий, ядовитый, сильный восстановитель — горит и восстанавливает металлы из оксидов
Почему так
Промежуточная степень окисления углерода +2 делает угарный газ восстановителем.
Подробнее — в теме «Кислородные соединения углерода».