Оксид углерода(II) CO: свойства, получение, применение

Оксид углерода(II) CO — несолеобразующий оксид, ядовитый газ, молярная масса 28 г/моль.

Ключевые факты

Формула
CO
Класс
оксид (несолеобразующий)
Молярная масса
28 г/моль для расчётов ЕГЭ; по массам IUPAC 28,01 г/моль
Другие названия
угарный газ
Состояние
газ
Степени окисления
C +2, O −2
Связь в молекуле
ковалентная полярная, тройная (одна из связей донорно-акцепторная)
Кристаллическая решётка
молекулярная

Обновлено · Химия · Редакция НейроМиши

Что такое оксид углерода(II)?

Оксид углерода(II) — простейший оксид углерода, в нём углерод проявляет степень окисления +2. Это газ без цвета и запаха, поэтому отравиться им легко: человек его не замечает. Он образуется при неполном сгорании топлива, когда кислорода не хватает.

В школьной химии CO относят к несолеобразующим оксидам. Он не взаимодействует с водой, кислотами и щелочами в обычных условиях и не даёт соответствующей кислоты или соли. Зато он сильный восстановитель, и именно эти реакции чаще всего встречаются в заданиях.

Какие физические свойства у оксида углерода(II)?

Физические свойства: оксид углерода(II) CO
СвойствоЗначение
Агрегатное состояниегаз
Цвет и запахбез цвета и запаха
Плотность относительно воздухачуть легче воздуха: 28 г/моль против 29 г/моль
Растворимость в водемалорастворим
Температура кипенияоколо −191 °C
Токсичностьочень ядовит

Какие химические свойства у оксида углерода(II)?

Реакции угарного газа — это горение и восстановление. Он горит голубоватым пламенем и отнимает кислород у оксидов многих металлов при нагревании. Поэтому его используют в металлургии.

  1. Горение в кислороде2CO + O2 → 2CO2
  2. Восстановление железа из оксида (доменный процесс)Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2Условия: нагревание
  3. Восстановление меди из чёрного оксидаCuO + CO → Cu + CO2Условия: нагревание
  4. С водяным паром: получение водородаCO + H2O ⇄ CO2 + H2Условия: катализатор, нагревание
  5. С водородом: синтез метанолаCO + 2H2 ⇄ CH3OHУсловия: катализатор, давление, нагревание

Любая реакция, где CO превращается в CO2, окислительно-восстановительная: степень окисления углерода растёт с +2 до +4, значит, угарный газ — восстановитель.

Как получают оксида углерода(II)?

В промышленности

Угарный газ получают при неполном сгорании углерода и пропусканием водяного пара над раскалённым углём: так образуется водяной газ — смесь CO и H2, которая служит сырьём для химических синтезов.

  • 2C + O2 → 2CO
  • C + H2O → CO + H2

В лаборатории (на уровне задания)

В учебниках приводят обезвоживание муравьиной кислоты концентрированной серной кислотой.

  • HCOOH → CO↑ + H2O

Как распознать оксид углерода(II)? Качественная реакция

Специальной качественной реакции на угарный газ в школьной программе нет. Его узнают по признакам: газ горит голубоватым пламенем, продукт горения мутит известковую воду, а чёрный оксид меди при нагревании в его токе становится красным.

  • CuO + CO → Cu + CO2

Где применяют оксида углерода(II)?

  • восстановитель в металлургии: выплавка чугуна и других металлов;
  • сырьё для синтеза метанола и других органических веществ;
  • компонент горючих газов: генераторного и водяного газа.

Меры предосторожности. Угарный газ связывается с гемоглобином крови и лишает организм кислорода. Он не имеет запаха, поэтому печи, котлы и гаражи требуют вентиляции, а дома помогает датчик угарного газа.

Чему равна молярная масса оксида углерода(II)?

M(CO) = 12 + 16 = 28 г/моль

Молярную массу вещества складывают из относительных атомных масс элементов с учётом индексов. На ЕГЭ массы округляют до целых, у хлора берут 35,5. Если брать массы IUPAC до сотых, получится 28,01 г/моль.

Посчитать молярную массу в калькуляторе · Количество вещества: n = m/M

Где оксид углерода(II) встречается на ЕГЭ?

Вопросы и ответы

Чему равна молярная масса оксида углерода(II)?

M(CO) = 12 + 16 = 28 г/моль. Это столько же, сколько у азота, поэтому по относительной плотности их различить нельзя.

Почему оксид углерода(II) называют несолеобразующим?

Он не реагирует с водой, кислотами и щелочами в обычных условиях и не образует солей. Кислотным или основным его назвать нельзя.

Чем угарный газ отличается от углекислого?

В CO степень окисления углерода +2, в CO2 — +4. Угарный газ ядовит, горит и восстанавливает металлы, а углекислый не горит и является кислотным оксидом.

Почему угарный газ опасен для человека?

Он прочно связывается с гемоглобином и вытесняет кислород, поэтому клетки перестают получать его в нужном количестве.

Потренироваться на заданиях

Страница объясняет вещество, а тренажёр помогает применить это в заданиях. В кабинете НейроМиши — задания ЕГЭ по химии с проверкой ответа и разбором ошибки. Начать можно без регистрации.

Задачи по теме — с проверкой Разбор заданий ЕГЭ по химии

Связанные элементы, таблицы и вещества

Элементы в составе: углерод C, кислород O.

Другие вещества

Все вещества справочника · Таблица Менделеева

Источники