Wabashpress.ru

Техника Гидропрессы
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

КАК ВЫЧИСЛИТЬ ФОРМУЛУ ВЕЩЕСТВА

КАК ВЫЧИСЛИТЬ ФОРМУЛУ ВЕЩЕСТВА

Способов, как определить формулу вещества, достаточно много. Все зависит от исходных данных. Наиболее разнообразны подобные вычисления в органической химии. И это не удивительно, так как органических соединений значительно больше, чем неорганических.

1.Понятие простейшей и истинной формулы вещества

В одних задачах на определение формулы вещества необходимо найти его простейшую формулу, а в других – истинную. В чем разница?

Простейшая , или иными словами, эмпирическая формула , указывает на соотношение атомов в молекуле (или в формульной единице, если речь идет о не ковалентном соединении).

Так, например: СН2 – простейшая формула алкена – показывает, что на каждый 1 атом углерода приходится 2 водородных атома. То есть существует соотношение 1:2. Поэтому для нахождения простейшей (эмпирической) формулы вещества важно рассчитать количество вещества атомов, которые входят в его состав, то есть n(C) и n(H).

Истинная формула , или иначе молекулярная , отражает действительное количество атомов всех элементов в молекуле.

Например, для пропилена, относящегося к классу алкенов, истинная (молекулярная) формула будет C3H6. Она говорит о том, что молекула данного вещества включает 3 атома С и 6 атомов Н. Это вполне соответствует простейшей формуле, отвечающей соотношению атомов 1:2. Для нахождения истинной (молекулярной) формулы соединения требуется посчитать его относительную молекулярную (Mr) или молярную массу (M).

2.Массовая доля химического элемента: что означает и как высчитывается

Массовая доля – это отношение массы компонента системы к массе системы, выраженное в процентах или долях от единицы.

Ну, а теперь проще.

Молекула имеет массу. Все атомы в молекуле также имеют свои массы. Атомов одного химического элемента в молекуле может быть 1 или несколько. Важна масса всех атомов одного элемента. Если ее разделить на массу молекулы, то получится массовая доля этого элемента. Ее выражают либо в процентах, которые всегда меньше 100%, либо в долях от единицы, которые всегда меньше 1.

Массовая доля элемента обозначается греческой буквой «омега» — ω . И записывается, например, так: ω(Н), ω(Сl), ω(С) и т.д. и рассчитывается:

 http://himzadacha.ru/kak-vychislit-formulu-veshhestva/

Пример 1. Каковы массовые доли элементов в оксиде железа (III) Fe2O3.

 http://himzadacha.ru/kak-vychislit-formulu-veshhestva/

3.Как определить формулу вещества по массовым долям элементов

Нахождение формулы вещества по массовым долям элементов применимо как к органическим, так и к неорганическим соединениям.

Пример 2. Сероуглерод содержит 15,8% углерода по массе. Какова простейшая формула этого вещества?

Поскольку речь идет о массовых долях элементов, то необходимо знать массу вещества. В нашем случае – массу сероуглерода. В условии задачи о ней ничего не говорится. Поэтому допускаем, что масса вещества равна 100 г.

Почему 100 г? Это «круглое» число, и его использование облегчает все расчеты. Так как в итоге будем находить соотношения количеств веществ элементов, то какое-то особенное значение массы вещества не играет никакой роли.

Попробуйте ради эксперимента принять массу сероуглерода равной 23 г, 467 г и т.п. Результат будет один и тот же.

Допустим, что атомов углерода в молекуле х, а атомов серы – у. В таком случае формула вещества примет вид: СхSу.

Пример 3. Содержание углерода в углеводороде составляет 83,33%. Плотность паров соединения по водороду – 36. Какова молекулярная формула углеводорода?

Из данных задачи следует, что углеводород может находиться в газообразном состоянии, так как известна плотность его паров . Эта величина в сегда требуется для нахождения молярной (относительной молекулярной) массы вещества . Как она находится и что это такое читайте подробнее здесь.

Чтобы не загромождать записи, массовую долю элементов будем считать не в процентах, а в долях от единицы.

 http://himzadacha.ru/kak-vychislit-formulu-veshhestva/

Пусть вас не удивляет получившаяся простейшая формула. Ведь, исходя из определения простейшей формулы, на каждый 1 атом углерода приходится 2,4 атома водорода. Это всего лишь соотношение. Соединения с формулой СН2,4 в принципе не существует. Не всегда простейшая и истинная формулы совпадают друг с другом.

А если полученная формула СН2,4 вас все же смущает, вы можете решать задачу и вторым способом. Но это несколько более сложный способ, когда требуется составить и решить уравнение с двумя неизвестными.

Не все химические вещества являются бинарными, то есть состоят из атомов двух химических элементов. Но в любом случае, алгоритм решения задачи тот же.

Пример 4. Некоторая кислота содержит водород (2,2%), иод (55,7%) и кислород (42,1%). Определите простейшую формулу этой кислоты.

 http://himzadacha.ru/kak-vychislit-formulu-veshhestva/

4.Как определить формулу органического соединения

Определить формулу органического вещества можно не только зная массовые доли элементов в его составе.

4.1. Как определить формулу органического соединения

по общей молекулярной формуле вещества

Органические вещества сгруппированы по самостоятельным классам на основе общности строения и свойств. Каждый класс соединений характеризуется своей общей молекулярной формулой. Особенно это наглядно видно на примере углеводородов.

Если другие органические вещества рассматривать как их производные, в молекулы которых введена какая-либо функциональная группа, то и для них также можно составить общую молекулярную формулу.

К слову, метан СН4 является представителем алканов, в молекулах которых на n атомов углерода и приходится 2n+2 атомов водорода. Алканы имеют общую молекулярную формулу, отражающую их состав: СnH2n+2.

Предельные одноатомные спирты можно рассматривать как производные алканов, в молекулах которых 1 атом водорода замещен на гидроксильную группа –ОН. Таким образом, их общая молекулярная формула такая: СnH2n+1ОН.

 http://himzadacha.ru/kak-vychislit-formulu-veshhestva/

Ниже в таблице приведены общие молекулярные формулы основных классов органических соединений.

Читайте так же:
Ст3сп и ст3пс отличия

Разберем примеры решения задач с использованием общей молекулярной формулы вещества.

Пример 5. Плотность паров по воздуху некоторого алкана 4,414. Какова формула алкана?


4.2. Как определить формулу органического соединения

по продуктам его сгорания

Это еще один распространенный тип задач на определение формулы органического соединения.

Необходимо запомнить и понять основные моменты:

— так как все органические вещества содержат атомы С, Н, а также атомы О (кислородсодержащие соединения), то всегда при их сгорании выделяется углекислый газ СО2 и образуется вода Н2О;

— все углеродные атомы, входящие в состав органического соединения, окажутся в составе углекислого газа СО2; следовательно, n(С) как в соединении, так и в СО2 – это одна и та же величина;

— все атомы водорода Н, которые имеются в составе вещества, перейдут в состав воды Н2О; следовательно, n(Н) и в данном веществе, и в Н2О – это одна и та же величина;

— при сгорании веществ, включающих в себя азот (например, амины), кроме СО2 и Н2О, образуется еще и N2.

Разберем несколько примеров.

Пример 6. Сожгли 7,2 г углеводорода. Плотность его паров по водороду составляет 36. В результате реакции образовалось 22 г оксида углерода (IV) и 10,8 г воды. Какова молекулярная формула соединения?

 http://himzadacha.ru/kak-vychislit-formulu-veshhestva/

Пример 7. В результате сгорания 4,8 г органического соединения выделилось 3,36 л (н.у.) оксида углерода (IV) и образовалось 5,4 г воды. Плотность паров искомого соединения по кислороду равна 1. Вычислите молекулярную формулу вещества.

 http://himzadacha.ru/kak-vychislit-formulu-veshhestva/

Пример 8. Результатом сжигания 0,31 г газообразного органического соединения, имеющего плотность 1,384 г/л, стало выделение 0,224 л (с.у.) оксида углерода (IV), 0,112 л азота и образование 0,45 г воды. Вычислите молекулярную формулу этого вещества.

 http://himzadacha.ru/kak-vychislit-formulu-veshhestva/


5. Как определить формулу вещества: комбинированные задачи

Наибольший интерес и некоторую трудность представляют комбинированные задачи, сочетающие в себе необходимость найти формулу соединения:

— используя приемы, применяемые в рассмотренных выше задачах;

— используя сведения не только о химических, но и физических свойствах вещества.

Вот несколько примеров.

Пример 9. Какова молекулярная формула предельного углеводорода, при полном сгорании 8,6 г которого выделилось 13, 44 л (н.у.) оксида углерода (IV).

1) известен класс вещества, поэтому возможно применить его общую молекулярную формулу;

2) речь идет о сгорании вещества, поэтому количество атомов в составе молекулы будем искать, используя данные о продукте сгорания – СО2.

 http://himzadacha.ru/kak-vychislit-formulu-veshhestva/

Пример 10. Алкен нормального строения содержит двойную связь при первом углеродном атоме. Образец этого алкена массой 0,7 г присоединил бром массой 1,6 г. Вычислите формулу алкена и назовите его.

В предлагаемых условиях:

1) известен класс вещества, следовательно, применим его общую молекулярную формулу;

2) речь идет об одном из химических свойств: способности алкенов присоединять галогены по месту разрыва двойной связи.

Пример 11. После полного сжигания в кислороде арена, имевшего массу 0,92 г, выделился оксид углерода (IV). Пропуская газ через избыток раствора щелочи Ca(OH)2, получили 7 грамм осадка. Какова молекулярная формула арена?

В предлагаемой задаче:

1) известен класс вещества;

2) речь идет о сжигании соединения и образовании в качестве продукта горения углекислого газа, который при взаимодействии со щелочью Са(ОН)2 привел к выпадению осадка известной массы.

 http://himzadacha.ru/kak-vychislit-formulu-veshhestva/

Следующий пример очень характерен для задач, встречающихся в заданиях второй части ЕГЭ по химии.

Пример 12. Некоторое соединение, образующее альдегид в реакции окисления, взаимодействует с избытком бромоводородной кислоты, образуя 9,84 г продукта (выход составляет 80% от теоретического), имеющего плотность паров по Н2 61,5. Определите строение этого соединения, а также его массу, вступившую в реакцию?

1) говорится о химических свойствах искомого соединения; анализируя их, приходим к выводу, что заданным веществом является предельный одноатомный спирт;

2) известна общая молекулярная формула предельных одноатомных спиртов;

3) более подробно говорится о взаимодействии заданного вещества с бромоводородной кислотой; спирт, реагируя с HBr, дает галогеналкан, для которого известны его масса, практический выход и относительная плотность по Н2; именно от этих данных и нужно отталкиваться при решении данной задачи.

Итак, способов, как определить формулу вещества, действительно, множество. Мы рассмотрели лишь основные из них. Важно правильно уяснить понятия «простейшая формула вещества» и «истинная формула вещества», чтобы не путать их.

Чтобы самыми первыми узнавать о новых публикациях на сайте, присоединяйтесь в нашу группу ВКонтакте.

himzadacha.ru

Пожалуйста, оцените публикацию и оставьте свой комментарий. Ваше мнение для нас важно!

Урок по теме "Кислородные соединения углерода"

Цель: Расширить и углубить представления по теме “Углерод” (представление об оксидах углерода).

    Повторить физические свойства углекислого газа, способы его получения в лаборатории и промышленности.
  1. Изучить химические свойства углекислого газа.
  2. Отработать практические навыки и умения учащихся.
  3. Показать связь знаний об оксидах углерода с жизнью.
  4. Организовать самостоятельную работу по изучению нового материала на дому по теме “Угарный газ”.

Тип урока: комбинированный.

Форма урока: лабораторная работа, беседа, ролевая игра, самостоятельная работа, объяснение с демонстрацией опытов.

Методы урока: репродуктивный, программированный, эвристический, проблемный.

Оборудование и реактивы: учебник, таблица, известковая вода, мрамор, растворы кислот, прибор для получения газов, стеклянная посуда, лучинка, пластиковая бутылка, раствор гидроксида натрия, твердый гидроксид калия.

Читайте так же:
Резиновые подушки для подъёмников

1. Организационный момент. Сообщение целей и задач урока. (1 мин.)

2. Постановка проблемного вопроса. (1 мин.)

За последние десятилетие стало очевидным, что человек перенасытил природу загрязняющими веществами. Согласно расчетам, поступление их из антропогенного источника в 10, а то и в 1000 раз больше, чем из естественных в зависимости от вещества.

Остро встает проблема – уберечь окружающую среду и здоровье человека.

Запись на доске: “ Чтобы на Земле было больше тепла, необходимо увеличить вырубку лесов — основных потребителей углекислого газа, а также уничтожить бестопливные источники энергии”

Сегодня на уроке нам предстоит подтвердить правильность высказывания или отвергнуть его.

3. Изучение нового материала. Оксид углерода (IV). (38 мин.)

Работа с таблицей “Оксид углерода (II) и оксид углерода ( IV )” [Приложение №1]. Презентация

В течение урока учащиеся самостоятельно заполняют таблицу.

3.1. Нахождение углекислого газа в природе. (1 мин.)

Уч: Содержание углекислого газа в природе составляет 0,03%. В 60 раз больше углекислого газа содержится в растворенном виде в морях и океанах. В течение каждого года отбирается из атмосферы примерно 1/50 всего содержащегося в ней углекислого газа растительным покровом земного шара, но эта убыль каждый год регулярно восполняется жизнедеятельностью животного мира, процессами дыхания и гниения. При извержении вулканов вместе с лавой из них изливается и оксид углерода.

3.2. Молекулярная формула. (1 мин.)

Уч: Возникает вопрос — каким способом можно собрать углекислый газ?

Д: Необходимо рассчитать молекулярную массу углекислого газа, сравнить ее с молекулярной массой воздуха.

3.3. Молекулярная масса.

Углекислый газ тяжелее воздуха в 1,5 раза.

Вывод: собираем газ методом вытеснения воздуха, пробирку держим дном вниз.

3.4. Получение углекислого газа. (5 мин.)

Лабораторный опыт №1. [Приложение № 2]

1) В химической лаборатории.

Уч: Запишем уравнение химической реакции:

Д: СаСО3 + 2НСl = СаСl2 + СО22О (ученик работает у доски).

Уч: Запишите уравнение в молекулярном, полном и сокращенном ионном виде

2) В промышленности.

Уч: В промышленности СО2 получают обжигом известняка.

3.5. Физические свойства углекислого газа. (1 мин.)

Уч: Назовите физические свойства углекислого газа.

Д: Бесцветный газ, растворимый в воде, тяжелее воздуха в 1,5 раза, термически устойчив, при сжатии легко переходит в жидкое и твердое состояние. Твердый СО2 (“сухой лед”) при комнатной температуре возгоняется, т.е. переходит в газообразное состояние, минуя жидкое.

3.6. Химические свойства углекислого газа. (15 мин.)

Общие с другими оксидами.

Уч: К какой группе оксидов относится углекислый газ?

Д: По химическим свойствам СО2 является кислотным оксидом.

  1. Взаимодействует со щелочами.
  2. Взаимодействует с основными оксидами.
  3. Взаимодействие с водой.

Уч: Демонстрационный опыт №1. [Приложение № 3]

Уч: Наблюдаем деформацию пластиковой бутылки. Почему это происходит?

Д: Углекислый газ вступает во взаимодействие с гидроксидом натрия, его концентрация уменьшается, т.к. образуется соль. Бутылка сжимается.

Уч: Написать уравнение реакции в таблице.

2)Взаимодействие с основными оксидами учащиеся разбирают самостоятельно.

MgO + CO2 = MgCO3

3) Взаимодействие с водой.

Уч: Демонстрационный опыт № 2. [Приложение № 4]

Уч: Как изменил свою окраску лакмус?

Д: Лакмус изменил окраску с фиолетовой на красную.

Уч: Какой вывод мы можем сделать?

Д: Образовалась кислота.

Уч: Запишите уравнение реакции в таблицу.

Уч: 1) Окислительные свойства углекислого газа

Определите степень окисления углерода в углекислом газе.

Уч: Окислителем или восстановителем является углекислый газ?

Д: Углекислый газ является слабым окислителем.

Уч: 1) Горение магния в среде углекислого газа.

2 Mg + CO2 =2MgO + C

Ученик у доски разбирает реакцию как ОВР.

Некоторые активные металлы способны отнимать кислород от углерода углекислого газа.

2) Взаимодействие с гидроксидом кальция (Качественная реакция на углекислый газ)

Уч: Какой признак реакции вы наблюдаете?

Д: Выпадение осадка белого цвета.

Уч: Углекислый газ — кислотный оксид, вступает во взаимодействие с щелочами, основными оксидами. При взаимодействии с водой образуется нестойкая угольная кислота. Углекислый газ проявляет слабые окислительные свойства.

3.7. Роль в природе и жизни человека. (15 мин.)

Ролевая игра “Суд над углекислым газом”. [Приложение № 5]

Решение суда каждый ученик записывает дома самостоятельно.

4. Заключительный этап. (4 мин.)

Уч: Возвращаемся к записи на доске: “Чтобы на Земле было больше тепла, необходимо увеличить вырубку лесов- основных потребителей углекислого газа, а также уничтожить бестопливные источники энергии”. (Учащиеся высказывают свое мнение)

5. Рефлексия. (1 мин.). [Приложение № 6]

Параграф № 30 (до угольной кислоты), вынести и записать в тетради решение суда, заполнить 3 колонку в таблице “Оксиды углерода”.

Еще один интересный газ – углекислый

Недавние статьи об угарном газе натолкнули меня на мысль продолжить тему оксидов углерода – раз уж сказала «а», то нужно говорить и «б». Раз уж написала об окиси углерода, то по всем законам жанра надо рассказать и о двуокиси, то есть об углекислом газе.

Так что планирую на эту тему несколько статей: об углекислом газе в целом, о его влиянии на организм, а также интересные опыты по получению и свойствам этого вещества. Посмотрим, что из этого выйдет, а то ведь про гомеопатию я тоже не собиралась много писать, а в итоге получилось аж пять статей.

Итак, сегодня я расскажу о том, что такое углекислый газ, как его получают, с чем реагирует углекислый газ и сколько его содержится в воздухе.

Читайте так же:
Стабилизатор напряжения для циркуляционного насоса отопления

Что это такое

Углекислый газ это в нормальных условиях газ, не имеет цвета и запаха, плотность его больше, чем у воздуха, поэтому он в полтора раза тяжелее воздуха.

углекислый газ

Имеет несколько названий:
Все эти названия и формулу я буду использовать в дальнейшем тексте, чтобы уж слишком не мозолить глаза постоянным словосочетанием «углекислый газ».

Как видно из формулы, молекула углекислого газа состоит из одного атома углерода и двух атомов кислорода.

Немного истории

Углекислый газ был впервые описан голландским химиком Яном (Жаном, Иоганном) Баптистом ван Гельмонтом в начале 17 века. Гельмонт сжигал древесный уголь и наблюдал выделение газа в результате сгорания. Называл он его «лесным духом» и считал разновидностью воздуха.
Также он установил, что такой же газ образуется в результате спиртового брожения и при действии различных кислот на поташ и известняк (карбонаты калия и кальция).

Позже, в середине 18 века, углекислый газ изучал английский химик Джозеф Блэк. Он прокаливал известняк и действовал на него кислотами, в результате чего получал углекислый газ.

Он установил, что этот газ легко поглощается щелочами и за счет этого назвал его «фиксируемым (связанным) воздухом». Именно благодаря Блэку химики узнали о том, что в твердых телах может «содержаться» газ. Это было совершенно новой и неожиданной идеей для того времени.

Свойства

Если диоксид углерода охладить приблизительно до минус 78 градусов по шкале Цельсия, то образуются белые кристаллы – «сухой лёд».

СО2 малорастворим в воде, но если повысить давление, то растворимость значительно увеличивается. Это свойство используют при приготовлении газированных напитков.

минеральная вода

При растворении в воде углекислый газ дает очень слабую и неустойчивую в водных растворах угольную кислоту Н2СО3. Долгое время даже считалось, что ее не существует в свободном виде при нормальных условиях. Только недавно ее удалось выделить как самостоятельное вещество, используя низкие температуры (об этом есть заметка в группе «Занимательная химия», ссылки под статьей).

Зато соли этой кислоты очень устойчивы и имеют огромное значение в нашей жизни.

Напоминаю, соли – это вещества, в которых часть молекулы кислоты (любой) соединяется с одним или несколькими атомами металла.

Например, если от угольной кислоты берется кислотный остаток СО3 и соединяется с кальцием Са, мы получаем СаСО3 – карбонат кальция, мел, известняк и еще много других названий.

Если возьмем кислотный остаток НСО3 (в формуле угольной кислоты ведь два атома водорода, вот мы один уберем, а второй оставим в кислотном остатке) и соединим его с натрием Na, то получим NaНСО3 — всем хорошо знакомую пищевую соду.

Таким образом, соли и кислоты – это совершенно разные вещества. Разные как по составу, так и по свойствам. Например, та же угольная кислота жидкая, а мел, как вы знаете, твердый. И т.д.

Один из основных законов химии – свойства зависят от состава. Разный состав – разные свойства. Причем, все свойства. Не какие-то там абстрактные «химические», а все: цвет, агрегатное состояние, плотность, запах, вкус, поведение в организме (то есть участие в биохимических процессах) и т.д.

Вроде бы просто, элементарно, но когда доходит до практики, многие про это забывают и начинают такую чушь говорить…

Я потому так подробно останавливаюсь на формулах, что хорошо помню недавнюю историю с одной моей коллегой (про моих коллег уже, наверное, целую книгу можно издавать).

Она принесла мне «на рецензию» упаковку от китайской соевой лапши и начала биться в истерике, что в её, лапши то есть, состав входит серная кислота. При близком рассмотрении состава в перечне ингредиентов нашелся «кальций сернокислый». На мой закономерный вопрос, где тут серная кислота, мне ткнули пальцем в этот несчастный сульфат кальция с воплем: «Ну он же СЕРНОКИСЛЫЙ. ».

Пришлось на пальцах и на листке бумаге объяснять, что это – только часть кислоты, а не целая молекула. А раз состав изменился, то и свойства изменились. Кальций сернокислый и серная кислота – совершенно разные вещества. Никакой кислоты здесь и в помине нет, опасности тоже нет, ешьте на здоровье (при условии разумной концентрации, естественно).

Короче, кое-как убедила несчастную женщину, которая купила лапшу, прочитала этикетку, в ужасе выбросила лапшу, а этикетку принесла на работу и сунула мне «тыжехимику», чтобы доказать, что мировое правительство нас травит и мы все скоро умрем.

лопаты

Возвращаемся к свойствам углекислого газа.

Наверное, все еще из школы помнят, что он не поддерживает дыхание и горение. В принципе, верно, но есть исключение. Магний (а также калий, цезий, алюминий, лантан и т. п.), может некоторое время гореть в атмосфере углекислого газа с образованием оксида магния. Именно поэтому пожар, где горят такие вещества, невозможно потушить углекислотным огнетушителем.

Еще одно из свойств, которое как раз изучал Блэк, диоксид углерода хорошо реагирует с щелочами. В одной из следующих статей я покажу несколько опытов с углекислым газом, которые можно провести в домашних условиях.

Упомяну о важном физическом свойстве – плотности. Молекулярная масса углекислого газа равна 44. Это в полтора раза больше воздуха (29). Следовательно, углекислый газ тяжелее воздуха и будет скапливаться в низинах, подвалах и т.д. Это нужно учитывать, если вдруг доведется бывать в местах, где возможно образование и скопление двуокиси углерода.

Читайте так же:
Настройка каналов на спутниковом тюнере

Применение

Самое основное, пожалуй, «применение» углекислого газа – это использование его растениями в процессах фотосинтеза.

Остальные способы использования человеком кратко перечислю:

  • производство соды,
  • получение свинцовых белил,
  • использование для создания инертной среды для разных химических реакций,
  • получение азотного удобрения – карбамида (мочевины),
  • в пищевой промышленности это консервант Е290,
  • в огнетушителях и системах пожаротушения,
  • изготовление газированных напитков,
  • как хладогент («сухой лед»).

сухой лед

Сухой лед

Диоксид углерода в атмосфере

Откуда в атмосфере Земли берется диоксид углерода? Его источниками является дыхание животных и растений, гниение органики, ее горение (в том числе и сжигание ископаемого топлива, то есть угля, нефти, газа), выделение с вулканическими газами и подземными минеральными водами, выветривание горных пород.

Что интересно, около 56% СО2 поступает в атмосферу в результате процессов брожения и минерализации органических веществ, а также дыхания растений, как наземных, так и водных.

38% двуокиси углерода в воздухе дают почвенные микроорганизмы в результате своей жизнедеятельности.

А выделение углекислого газа в результате дыхания людей и животных дает всего лишь 1,6%.

В чистом воздухе за пределами мегаполисов концентрация углекислого газа составляет около 0,04%. Это считается оптимальным содержанием для нормальной жизни человека.

Около 4 миллиардов лет назад атмосфера Земли состояла в основном из диоксида углерода. Однако со временем он постепенно растворялся в воде и вступал в химические реакции с породами земной коры с образованием карбонатов, в основном, кальция и магния. За счет этого содержание двуокиси углерода в атмосфере снижалось, а когда появились зеленые растения, этот процесс стал протекать еще быстрее. К моменту появления человека содержание СО2 в воздухе стало порядка 0,02-0,03% и оставалось на этом уровне до начала промышленной революции.

Потом за счет интенсивного сжигания органического топлива и вырубания лесов концентрация двуокиси углерода повысилась до 0,04%. Вроде бы немного, совсем уж смешные цифры, но в следующих статьях я покажу, что это на самом деле довольно существенное повышение.

Около 50% углекислого газа атмосферы поглощается зелеными растениями в процессе фотосинтеза. Еще около 30% растворяется в Мировом океане. Остальное же, увы, остается нам. Этот газ поглощает исходящее от Земли тепловое (инфракрасное) излучение, накапливает его, что приводит к парниковому эффекту. Конечно, не только СО2 является парниковым газом, их много, но он один из основных, и глобальное потепление и изменение климата – уже не шутка, а реальный факт.

Пожалуй, на этом и закончу сегодняшнюю статью. Надеюсь, было интересно.

Всем отдыхающим – хорошего отпуска, ну а, как я, работающим – вменяемого начальства

KidsChemistry теперь есть и в социальных сетях. Присоединяйтесь прямо сейчас! Одноклассники , В контакте , Facebook , Twitter .

Разница между двуокисью углерода (CO2) и окисью углерода (CO)

Хотя обе молекулы содержат углерод и кислород, общая разница между ними заключается в количестве кислорода атомов, переносимых ими; Так как диоксид углерода (СО2) имеет один атом углерода и два атома кислорода, тогда как монооксид углерода (СО) имеет один атом углерода и один атом кислорода.

Углекислый газ естественным образом присутствует в нашей атмосфере и, поскольку он выделяется во время дыхания животных и людей. С другой стороны, угарный газ является токсичным и вызывает удушье, если он образуется при неполном сгорании угля, ископаемого топлива и т. Д.

На непрофессиональном языке оба термина иногда используются взаимозаменяемо и создают путаницу. Поскольку они имеют мало общего и содержат углерод и кислород, а также являются побочными продуктами, которые несут углерод, такие как топливо, уголь, древесина и природный газ.

Мы все знаем о трех состояниях материи: твердом, жидком и газообразном. В этом контексте мы будем обсуждать два наиболее распространенных газа, присутствующих в нашей атмосфере, как они отличаются друг от друга, их влияние и их сходство. Этими газами являются углекислый газ и угарный газ.

Сравнительная таблица

Основа для сравненияУглекислый газ (CO2)Угарный газ (СО)
СмыслУглекислый газ представляет собой комбинацию углерода и кислорода, он выделяется животными и людьми в процессе дыхания, а также получается при полном сжигании ископаемого топлива, углей и т. Д.Угарный газ также является комбинацией углерода и кислорода; он токсичен и получается при неполном сгорании углей, ископаемого топлива и т. д.
Молекулярная формулаСО2.CO.
Молярная массаЭто около 44 г / моль.Это около 28 г / моль.
Длина скрепленияДлина связи между углеродом и кислородом составляет 116, 3 мкм.Длина связи между углеродом и кислородом составляет 112, 8 мкм.
Тип облигацииУглерод и кислород разделяют ковалентную связь между ними.Углерод и кислород разделяют ковалентную и координационную связь между ними, известную как «тройная ковалентная связь».
ВхождениеCO2 встречается в природе в атмосфере.Не встречаются в природе в атмосфере.
ПроизведеноОни естественным образом образуются при дыхании животных и людей, химических реакциях, ферментации и сжигании ископаемого топлива.СО производится при неполном сгорании ископаемого топлива, нефти, угля и природного газа.
Реакции окисленияCO2 не подвергается реакциям окисления.СО подвергается реакциям окисления.
Другие преимуществаНегорючий газ.Легковоспламеняющийся газ
Отравление встречается редко.Смертельное отравление.
Он нацелен на дыхательную систему.Он нацелен на центральную нервную систему, кровь, легкие.
Читайте так же:
Химический анкер для газобетона как пользоваться

Определение диоксида углерода

Химическое соединение имеет химический состав из одного углерода и двух атомов кислорода . Он представлен молекулярной формулой как CO2 . Он также известен как «сухой лед» в твердом состоянии. Углекислый газ действует как парниковый газ и является одним из важнейших компонентов углеродного цикла.

Существует много источников CO2, которые включают природные источники, такие как сжигание органических веществ, выделение вулканов и процессы дыхания, выполняемые животными и людьми (где они вдыхают O2 и выдыхают CO2), и процесс клеточного дыхания, выполняемый аэробными организмами., Другие источники включают сжигание древесины и ископаемого топлива, процесс ферментации, осуществляемый во многих отраслях промышленности.

Растения обеспечивают кислородом атмосферу и используют углекислый газ для выполнения процесса фотосинтеза, для выработки энергии. CO2 также защищает атмосферу от некоторых вредных излучений, встречающихся на Земле, испуская их обратно в космос и, таким образом, известный как парниковый газ.

СО2 имеет молекулярную массу 44 г / моль. Он имеет один атом углерода, присоединенный к двум атомам кислорода с обеих сторон и, таким образом, дает линейную молекулярную форму . Облигации, которые они разделяют — это ковалентные связи Углекислый газ невоспламеняющийся, его отравление встречается редко. Хотя легкое отравление наблюдается, когда концентрации становятся менее 30000 частей на миллион (3%), текущий уровень CO2 составляет 400 частей на миллион (частей на миллион) на планете. Уровень в 80000 частей на миллион (8%) считается опасным для жизни.

Определение угарного газа

Окись углерода, имеющая молекулярную формулу в виде СО с молекулярной массой 28, 01 г / моль. Он имеет один атом углерода и один атом кислорода, имеет линейную структуру и разделяет тройную ковалентную связь между ними. Среди этих связей одна связь представляет собой координатную ковалентную связь (один атом жертвует оба электрона в общей паре).

CO — это газ без запаха и вкуса, но это ядовитый газ, и его дыхание или более высокий уровень воздействия могут быть опасными для жизни. Как только окись углерода вдыхается, она попадает в кровоток и образует карбоксигемоглобин, в сочетании с гемоглобином, присутствующим в крови. В результате кровь не может поставлять кислород клеткам и тканям, что приводит к смерти человека.

Низкий уровень воздействия может вызвать головокружение, головную боль, боль в животе, замешательство, усталость. Окись углерода образуется из-за неполного сгорания ископаемого топлива, газа, масел, вулканов и древесины. Дым от сигарет, бегущей карточки и горящего угля также выделяет этот вредный газ.

Бытовые приборы, такие как водонагреватели, плиты, система центрального отопления, газовые пожары, котлы, также являются источниками случайного воздействия эффективного газа. CO наиболее эффективен для пожилых людей, людей с хроническими сердечными заболеваниями, нерожденных детей, людей с инфекциями легких.

Можно использовать детекторы угарного газа в их домах, надлежащие вентиляторы в домах должны быть профилактическим методом. Меньше чем 100 частей на миллион является причиной головокружения и головной боли, в то время как 0, 1 частей на миллион — это средний уровень СО на Земле. Концентрация около 700 промилле опасна для здоровья.

Основные различия между двуокисью углерода и окисью углерода

Указанные пункты являются критическими для понимания существенных различий между диоксидом углерода и оксидом углерода:

  1. Углекислый газ — это сочетание углерода и кислорода; его получают путем полного сжигания ископаемого топлива, углей и т. д. Это газ при комнатной температуре. Угарный газ также является комбинацией углерода и кислорода; он получается при неполном сгорании углей, ископаемого топлива, извержений лесов, вулканов и т. д.
  2. Молекулярная формула диоксида углерода представляет собой СО2 и молярную массу 44 г / моль, в то время как молекулярная формула монооксида углерода представляет собой СО, с молярной массой 28 г / моль.
  3. Длина связи между углеродом и кислородом составляет 116, 3 пм в случае CO2, тогда как она составляет 112, 8 пм CO.
  4. Углерод и кислород разделяют ковалентную связь между ними в СО2, тогда как в СО углерод и кислород делят ковалентную, а также координационную связь между ними, известную как тройная ковалентная связь.
  5. CO2 встречается в природе в атмосфере. Эти газы естественным образом образуются при дыхании животных и людей, химических реакциях, ферментации и сжигании ископаемого топлива. СО не встречается в природе в атмосфере. Эти газы образуются при неполном сгорании ископаемого топлива, нефти, угля и природного газа.
  6. Углекислый газ является невоспламеняющимся, безвкусным, без запаха и неопасным газом. Угарный газ — горючий, ядовитый, бесцветный, безвкусный, без запаха газ.

сходства

  • Оба газа безвкусны, бесцветны и не имеют запаха.
  • Повышенные уровни CO2 и CO могут быть опасны для здоровья и иногда приводят к смерти.
  • Углерод и кислород являются комбинациями образования обоих газов.
  • Они высвобождаются при сгорании.

Вывод

Мы можем подвести итог, сказав, что с различием атома кислорода в обеих молекулах, эти молекулы, кажется, изменяются явно и влияют на живые существа и природу в различной природе. Поскольку углекислый газ выделяется животными и используется растениями, его присутствие в атмосфере допустимо до определенных пределов, но увеличение уровня окиси углерода может вызвать токсичность и вызвать такие симптомы, как «грипп» и удушье.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector