Дигидроксид-оксид гафния

Содержание:

Номенклатура
Определение оксида углерода(II)
Оксид углерода(II) в атмосфере Земли
Строение молекулы
Ссылки
Оксид углерода(II) в атмосфере Земли
История
- Предупреждение на веб-сайте
Оксид углерода(II) в космическом пространстве
История
- Предупреждение на веб-сайте
Применение
Лечебное применение углекислого газа[править | править код]
Номенклатура
Факты
Получение
- Промышленный способ
- Лабораторный способ
Физические свойства оксида водорода
История
- Предупреждение на веб-сайте
Дигидроксид
Строение молекулы

Номенклатура

Монооксид дигидрогена — одно из научных названий воды, имеющей формулу Н₂О, где H₂ «дигидроген» — двойной гидроген (лат. Hydrogenium — водород), а O — «монооксид» (кислород).

После пересмотра номенклатуры ИЮПАК 2005 года для неорганической химии не существует единственно правильного названия для каждого соединения. Основная функция химической номенклатуры заключается в том, чтобы обеспечить отсутствие неоднозначности в отношении химических соединений: каждое название должно обозначать только одно конкретное вещество

Задача обеспечения того, чтобы у каждого из химических веществ было только одно конкретное название, признана менее важной, хотя число допустимых имён ограничено. Название «дигидрогена монооксид» является приемлемым, в данном случае, для воды.

Определение оксида углерода(II)

Качественно можно определить наличие CO по потемнению растворов хлорида палладия (или пропитанной этим раствором бумаги). Потеменение связано с выделением мелкодисперсного металлического палладия по схеме:

PdCl2+CO+H2O→Pd↓+CO2+2HCl.{\displaystyle {\mathsf {PdCl_{2}+CO+H_{2}O\rightarrow Pd\downarrow +CO_{2}+2HCl.}}}

Эта реакция очень чувствительная. Стандартный раствор: 1 грамм хлорида палладия на литр воды.

Количественное определение оксида углерода(II) основано на иодометрической реакции:

5CO+I2O5→5CO2+I2.{\displaystyle {\mathsf {5CO+I_{2}O_{5}\rightarrow 5CO_{2}+I_{2}.}}}

Оксид углерода(II) в атмосфере Земли

Содержание CO в атмосфере Земли по данным MOPITT

Различают природные и антропогенные источники поступления в атмосферу Земли. В естественных условиях, на поверхности Земли, CO образуется при неполном анаэробном разложении органических соединений и при сгорании биомассы, в основном в ходе лесных и степных пожаров. Оксид углерода(II) образуется в почве как биологическим путём (выделение живыми организмами), так и небиологическим. Экспериментально доказано выделение оксида углерода(II) за счёт обычных в почвах фенольных соединений, содержащих группы OCH₃ или OH в орто- или пара-положениях по отношению к первой гидроксильной группе.

Общий баланс продуцирования небиологического CO и его окисления микроорганизмами зависит от конкретных экологических условий, в первую очередь от влажности и значения pH. Например, из аридных почв оксид углерода(II) выделяется непосредственно в атмосферу, создавая таким образом локальные максимумы концентрации этого газа.

В атмосфере СО является продуктом цепочек реакций с участием метана и других углеводородов (в первую очередь, изопрена).

Основным антропогенным источником CO в настоящее время служат выхлопные газы двигателей внутреннего сгорания. Оксид углерода образуется при сгорании углеводородного топлива в двигателях внутреннего сгорания при недостаточных температурах или плохой настройке системы подачи воздуха (подается недостаточное количество кислорода для окисления CO в CO₂). В прошлом значительную долю антропогенного поступления CO в атмосферу обеспечивал светильный газ, использовавшийся для освещения помещений в XIX веке. По составу он примерно соответствовал водяному газу, то есть содержал до 45 % оксида углерода(II). В коммунальной сфере не применяется в виду наличия значительно более дешёвого и энергоэффективного аналога — природного газа.

Поступление CO от природных и антропогенных источников примерно одинаково.

Оксид углерода(II) в атмосфере находится в быстром круговороте: среднее время его пребывания составляет около 0,1 года. Основной канал потери CO — окисление гидроксилом до диоксида углерода.

Строение молекулы

Молекула CO имеет тройную связь, как и молекула азота N₂. Так как эти молекулы сходны по строению (изоэлектронны, двухатомны, имеют близкую молярную массу), то и свойства их также схожи — очень низкие температуры плавления и кипения, близкие значения стандартных энтропий и т. п.

В рамках метода валентных связей строение молекулы CO можно описать формулой :C≡O:.

Согласно методу молекулярных орбиталей электронная конфигурация невозбуждённой молекулы CO σ2Oσ2zπ4x, y σ2C. Тройная связь образована σ-связью, образованной за счёт σ_z электронной пары, а электроны дважды вырожденного уровня π_{x, y} соответствуют двум π-связям. Электроны на несвязывающих σ_C-орбитали и σ_O-орбитали соответствуют двум электронным парам, одна из которых локализована у атома углерода, другая — у атома кислорода.

Благодаря наличию тройной связи молекула CO весьма прочна (энергия диссоциации 1069 кДж/моль, или 256 ккал/моль, что больше, чем у любых других двухатомных молекул) и имеет малое межъядерное расстояние (d_C≡O=0,1128 нм или 1,13 Å).

Молекула слабо поляризована, её электрический дипольный момент μ = 0,04·10−29 Кл·м. Многочисленные исследования показали, что отрицательный заряд в молекуле CO сосредоточен на атоме углерода C−←O+ (направление дипольного момента в молекуле противоположно предполагавшемуся ранее). Энергия ионизации 14,0 эВ, силовая константа связи k = 18,6.

Ссылки

Петиция на запрет дигидрогена монооксида
Сайт, посвящённый DHMO
Тред в одном из украинских интернетов. Автор разместил сообщение об утечке данного химиката из харьковской системы очистки воды, привёл в качестве описания вещества вышестоящую копипасту, и некоторые участники данного треда пове

си

лись.
Результаты опроса Вконтактике
Опрос на Мейлрушечке
Статья из рассово верного советского журнала Химия и жизнь вызвавшая несколько публикаций во всяких местных газетенках о успехах наших ученых
В защиту дигидрогенмонооксида

А если серъезно, то:

Дигидрогена монооксид

— научная шутка, мистификация, предназначенная для иллюстрации того, каким образом отсутствие научных знаний и передергивание фактов может привести к панике.

Оксид углерода(II) в атмосфере Земли

Содержание CO в атмосфере Земли по данным MOPITT

Поступление CO от природных и антропогенных источников примерно одинаково.

История

Популярный вариант шутки придумали студенты Калифорнийского университета в Санта-Крузе Эрик Лехнер, Ларс Норпчен и Мэтью Кауфман в 1990 году, распространив в кампусе листовки, предупреждавшие о загрязнении воды опасным веществом — монооксидом дигидрогена. Мысль возникла у Мэтью по аналогии с предупреждением о «гидроксиде водорода», опубликованном в мичиганской газете «Дюранд Экспресс», после чего трое приятелей решили придумать термин, который «звучал бы ещё опаснее». Эрик напечатал предупреждение на компьютере, после чего листовка была размножена на копировальном аппарате.

В 1994 году Крейг Джексон создал веб-страницу «Объединения за запрещение DHMO».

В 1997 году Натан Зонер, 14-летний ученик школы Игл-Рок в городе Айдахо-Фолс, штат Айдахо, собрал 43 голоса за запрещение химиката, опросив 50 одноклассников. За своё исследование, озаглавленное «Насколько мы легковерны?», Зонер получил первую премию на научной ярмарке Айдахо-Фолс. В знак признания его эксперимента журналист Дэвид Мюррей (David Murray) придумал термин «Зонеризм» (англ. Zohnerism), означающий «использование факта, которое приводит к ложным выводам публику, не сведущую в науке и математике».

1 апреля 1998 года член австралийского парламента объявил о начале кампании по запрещению дигидрогена монооксида на международном уровне.

Предупреждение на веб-сайте

Первое упоминание на веб-страницах было приписано «Pittsburgh Post-Gazette» «Объединению по запрещению дигидрогена монооксида» — вымышленной организации, придуманной Крэйгом Джексоном. Предупреждение (в котором все утверждения соответствуют действительности) выглядело так:

Оксид углерода(II) в космическом пространстве

Оксид углерода(II) — вторая по распространённости (после H₂) молекула в межзвёздной среде. Этот газ играет важную роль в эволюции молекулярных газовых облаков, в которых происходит активное звездообразование. Как и другие молекулы, CO излучает ряд инфракрасных линий, возникающих при переходах между вращательными уровнями молекулы; эти уровни возбуждаются уже при температурах в несколько десятков кельвин. Концентрация CO в межзвёздной среде достаточно мала, чтобы (в отличие от гораздо более распространённой молекулы H₂) излучение в молекулярных вращательных линиях не испытывало сильного самопоглощения в облаке. В результате энергия почти беспрепятственно уходит из облака, которое остывает и сжимается, запуская механизм звездообразования. В наиболее плотных облаках, где самопоглощение в линиях CO оказывается значительным, становится заметной потеря энергии в линиях редкого изотопного аналога 13CO (относительная изотопная распространённость 13C — около 1 %). В связи с его более сильным излучением, по сравнению с атомарным водородом, оксид углерода(II) используется для поиска подобных газовых скоплений. В феврале 2012 года астрономы с использованием европейского космического телескопа «Планк» составили наиболее полную карту его распределения по небесной сфере.

История

В 1994 году Крейг Джексон создал веб-страницу «Объединения за запрещение DHMO».

Предупреждение на веб-сайте

Применение

Оксид углерода(II) является промежуточным реагентом, используемым в реакциях с водородом в важнейших промышленных процессах для получения органических спиртов и неразветвлённых углеводородов.
Оксид углерода(II) применяется для обработки мяса животных и рыбы, придаёт им ярко-красный цвет и вид свежести, не изменяя вкуса (технологии и ). Допустимая концентрация CO равна 200 мг/кг мяса.
Оксид углерода(II) является основным компонентом генераторного газа, использовавшегося в качестве топлива в газогенераторных автомобилях.
Угарный газ от выхлопа двигателей применялся нацистами в годы Второй мировой войны для массового умерщвления людей путём отравления.
- Газовая камера
- Газенваген

Лечебное применение углекислого газа[править | править код]

Ингаляцию углекислого газа в настоящее время назначают все реже из-за появления более эффективных методов лечения. Ее применяли для ускорения вводной анестезии и пробуждения после ингаляционной анестезии, так как под действием углекислого газа возрастают МОД и мозговой кровоток. Однако при ингаляции углекислого газа возникает более или менее выраженный дыхательный ацидоз. При проведении анестезии иногда вызывают, напротив, гипокапнию. Она приводит к дыхательному алкалозу, спазму мозговых сосудов и некоторому уменьшению объема мозга; это облегчает проведение нейрохирургических операций. Хотя углекислый газ стимулирует дыхание, его не следует применять в случаях, когда угнетение дыхания сопровождается гиперкапнией или ацидозом, — из-за опасности еще большего торможения дыхательного центра.

Углекислый газ обычно используют для вдувания в брюшную полость во время лапароскопических операций, так как он хорошо растворим в воде и не огнеопасен. При случайной эмболии пузырьки углекислого газа легко растворяются, и он выводится через легкие.

Недавно углекислый газ стали применять при операциях на открытом сердце для заполнения операционного поля. Благодаря большей плотности углекислый газ вытесняет воздух, окружающий сердце, так что любые пузырьки газа в полостях сердца вместо нерастворимого азота содержат углекислый газ (Na-dolny and Svensson, 2000). По тем же соображениям углекислый газ используют для удаления пузырьков воздуха из аппарата искусственного кровообращения и экстракорпорального мембранного оксигенатора. Его применяют также для коррекции pH во время коронарного шунтирования на фоне гипотермии.

Номенклатура

Факты

Попадание дигидрогена монооксида в ёмкость с метилизоцианатом стало причиной крупнейшей техногенной катастрофы в Бхопале.

В декабре 2004 года в юго-восточной Азии в результате мощного выброса монооксида дигидрогена погибло свыше 250 000 человек.

Монооксид дигидрогена широко используется в сельском хозяйстве в качестве стимулятора роста растений.

Монооксид дигидрогена содержится в алкогольных напитках, регулярное употребление которых приводит к утрате здоровья и антисоциальному поведению, вспышкам насилия, распаду семьи и росту преступности.

Водка — 60% — ный монооксид дигидрогена.

Британка умерла от отравления дигидрогена монооксидом

Семья американской женщины, погибшей от DHMO, получит компенсацию в размере 16 миллионов долларов

44-летний житель Великобритании скончался от употребления дигидрогена монооксида

Именно отравление дигидроген монооксидом — основная причина смертей от употребления MDMA и прочих фенилэтиламинов, мой друг, да, педивикия подтверждает это.

Дигидрогена монооксид — причина гибели «Титаника». Это вещество использовалось в несовершенных двигателях корабля и повредило его корпус. Более полутора тысяч человек погибли в результате экзогенной гипотермии при контакте с дигидрогена монооксидом, а также при попадании его в лёгкие.

Яндекс говорит нам, что только в 2009 году 2733 человека погибло, вдохнув этот ужасный химикат. И это только по официальным данным!

По официальной версии в июле 2012 года от попадания дигидрогена монооксида в дыхательные пути в городе Крымске Краснодарского края скончался 171 человек. Неофициальные источники утверждают, что число жертв химического соединения достигает 3 000 человек.

Получение

Промышленный способ

Влияние температуры на равновесие реакции: CO2+C⇄2CO{\displaystyle {\mathsf {CO_{2}+C\rightleftarrows 2CO}}}

Образуется при горении углерода или соединений на его основе (например, бензина) в условиях недостатка кислорода:

2C+O2→2CO{\displaystyle {\mathsf {2C+O_{2}\rightarrow 2CO}}} (тепловой эффект этой реакции 220 кДж),

или при восстановлении диоксида углерода раскалённым углём:

CO2+C⇄2CO{\displaystyle {\mathsf {CO_{2}+C\rightleftarrows 2CO}}} (ΔH = 172 кДж, ΔS = 176 Дж/К)

Эта реакция происходит при печной топке, когда слишком рано закрывают печную заслонку (пока окончательно не прогорели угли). Образующийся при этом оксид углерода(II) вследствие своей ядовитости вызывает физиологические расстройства («угар») и даже смерть (см. ниже), отсюда и одно из тривиальных названий — «угарный газ».

Реакция восстановления диоксида углерода обратимая, влияние температуры на состояние равновесия этой реакции приведено на графике. Протекание реакции вправо обеспечивает энтропийный фактор, а влево — энтальпийный. При температуре ниже 400 °C равновесие практически полностью сдвинуто влево, а при температуре выше 1000 °C вправо (в сторону образования CO). При низких температурах скорость этой реакции очень мала, поэтому оксид углерода(II) при нормальных условиях вполне устойчив. Это равновесие носит специальное название равновесие Будуара.

Смеси оксида углерода(II) с другими веществами получают при пропускании воздуха, водяного пара и т. п. сквозь слой раскалённого кокса, каменного или бурого угля и т. п. (см. генераторный газ, водяной газ, смешанный газ, синтез-газ).

Лабораторный способ

Разложение жидкой муравьиной кислоты под действием горячей концентрированной серной кислоты либо пропускание газообразной муравьиной кислоты над оксидом фосфора P2O5. Схема реакции:

HCOOH→H2SO4otH2O+CO.{\displaystyle {\mathsf {HCOOH{\xrightarrow{^{o}t}}H_{2}O+CO.}}}

Можно также обработать муравьиную кислоту хлорсульфоновой. Эта реакция идёт уже при обычной температуре по схеме:

HCOOH+ClSO3H→H2SO4+HCl+CO↑.{\displaystyle {\mathsf {HCOOH+ClSO_{3}H\rightarrow H_{2}SO_{4}+HCl+CO\uparrow .}}}

Нагревание смеси щавелевой и концентрированной серной кислот. Реакция идёт по уравнению:

H2C2O4→H2SO4otCO↑+CO2↑+H2O.{\displaystyle {\mathsf {H_{2}C_{2}O_{4}{\xrightarrow{^{o}t}}CO\uparrow +CO_{2}\uparrow +H_{2}O.}}}

Нагревание смеси гексацианоферрата(II) калия с концентрированной серной кислотой. Реакция идёт по уравнению:

K4Fe(CN)6+6H2SO4+6H2O→ot2K2SO4+FeSO4+3(NH4)2SO4+6CO↑.{\displaystyle {\mathsf {K_{4}+6H_{2}SO_{4}+6H_{2}O{\xrightarrow{^{o}t}}2K_{2}SO_{4}+FeSO_{4}+3(NH_{4})_{2}SO_{4}+6CO\uparrow .}}}

Восстановлением из карбоната цинка магнием при нагревании:

Mg+ZnCO3→otMgO+ZnO+CO↑.{\displaystyle {\mathsf {Mg+ZnCO_{3}{\xrightarrow{^{o}t}}MgO+ZnO+CO\uparrow .}}}

Физические свойства оксида водорода

Можно обозначить несколько основных характеристических черт.

Агрегатное состояние: газообразное — пар, жидкое, твердое — снег, лед.
Температура кипения — 100С (99,974).
Температура плавления — 0С.
Вода способна сжиматься при нагревании в интервале температур от 0-4С. Этим объясняется образование льда на поверхности, который имеет меньшую плотность и сохранение жизни под толщей оксида водорода.
Высокое значение теплоемкости, однако очень низкая теплопроводность.
В жидком состоянии водорода оксид проявляет вязкость.
Особенным свойством можно назвать поверхностное натяжение и формирование отрицательного электропотенциала на поверхности воды.

Как мы отмечали выше, особенности свойств зависят от строения. Так и здесь. Способность формировать водородные связи привела к подобным чертам данного соединения.

История

В 1994 году Крейг Джексон создал веб-страницу «Объединения за запрещение DHMO».

В 1997 году Натан Зонер, 14-летний ученик школы Игл-Рок в городе Айдахо-Фолс, штат Айдахо, собрал 43 голоса за запрещение химиката, опросив 50 одноклассников. За своё исследование, озаглавленное «Насколько мы легковерны?», Зонер получил первую премию на научной ярмарке Айдахо-Фолс. В знак признания его эксперимента журналист Дэвид Мюррей (англ. David Murray) придумал термин «Зонеризм» (англ. Zohnerism), означающий «использование факта, которое приводит к ложным выводам публику, не сведущую в науке и математике».

1 апреля 1998 года член австралийского парламента объявил о начале кампании по запрету дигидрогена монооксида на международном уровне.

Предупреждение на веб-сайте

Дигидроксид

Дигидроксиды Fe ( OH) 2 и Со ( ОН) 2 очень легко окисляются в тригидроксиды кислородом воздуха. Окисление Ni ( OH) 2 происходит значительно труднее.

Дигидроксид Ni ( OH) 2 имеет основной характер, и поэтому соли двухвалентного никеля в водном растворе лишь слабо гидролизованы. Образование черного осадка тригидроксида никеля Ni ( OH) 3 имеет большое значение в технике аналитического определения ионов этого металла.

Дигидроксид меди является окислителем.

Дигидроксид цинка является амфотерным соединением: в первой реакции проявляются его основные свойства, во второй — кислотные.

Дигидроксиды титана имеют амфотерный характер, причем и основные и особенно кислотные его свойства выражены весьма слабо. При переходе к Zr и Ш кислотные свойства еще более ослабевают, а основные усиливаются.

Оловоорганнческне дигидроксиды ( 20) весьма нестабильны и были выделены лишь в немногих случаях, относящихся к соединениям, объемистые органические группы которых препятствуют межмолекулярпой конденсации.

Отвечающие дигидроксидам Ti и Zr соли с металлами — ти-танаты и цирконаты — получают обычно сплавлением ТЮ2 или ZrO2 с окислами металлов или щелочами. Большинство титанатов и цирконатов нерастворимо в воде, а растворимые подвергаются полному гидролизу.

Одноокиси кобальта СоО соответствует дигидроксид Со ( ОН) 2, обладающий основным характером. Соли иона кобальта Со2 как в сухом виде, так и в растворах окрашены в розовый цвет.

Чем объясняется различное отношение дигидроксидов железа, кобальта и никеля к кислороду воздуха.

Так как основные свойства дигидроксидов Ti и Zr выражены сильнее кислотных, по отношению к воде соли бесцветных катионов Ti4 и Zr4 устойчивее титанатов и цирконатов.

Гидроксид титана Н2ТЮз, или дигидроксид оксо-титана ( IV) ТЮ ( ОН) 2 ( метатитановая кислота) — белый кристаллический осадок, нерастворимый в серной, азотной и соляной кислотах. Гидроксид титана H4TiO4 или Ti ( OH) 4 ( ортотитановая кислота) получают осаждением на холоду из водных растворов солей титана щелочью. Это белый аморфный хлопьевидный осадок, растворимый в минеральных кислотах.

Какие свойства проявляет в этой реакции дигидроксид железа.

Наиболее отчетливо кислотные свойства выражены у дигидроксида германия, который все же является очень слабой кислотой. Основ ные свойства наиболее отчетливо выражены у РЬ ( ОН) 2, который сообщает воде заметную щелочную реакцию.

Какое основание является более сильным электролитом: дигидроксид никеля или соответствующее комплексное основание.

Строение молекулы

В рамках метода валентных связей строение молекулы CO можно описать формулой » :C≡O: «.

Молекула слабо поляризована, её электрический дипольный момент μ = 0,04⋅10−29 Кл·м. Многочисленные исследования показали, что отрицательный заряд в молекуле CO сосредоточен на атоме углерода C−←O+ (направление дипольного момента в молекуле противоположно предполагавшемуся ранее). Энергия ионизации 14,0 эВ, силовая константа связи k = 18,6.