氧气一氧化碳二氧化碳密度和空气比较大小 是否或难易能溶于水
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/11/06 08:47:17
氧气一氧化碳二氧化碳密度和空气比较大小 是否或难易能溶于水
氧气一氧化碳二氧化碳
密度和空气比较大小 是否或难易能溶于水
氧气一氧化碳二氧化碳密度和空气比较大小 是否或难易能溶于水
2C+O2==点燃==2CO(不完全燃烧)
C+O2==点燃==CO2
C+CO2==高温==2CO
氧气和二氧化碳气体的密度比空气大,而一氧化碳气体的密度比空气小一点
二氧化碳气体溶于水,而氧气不易溶于水,一氧化碳气体难溶于水
1.氧气氧气,空气主要组分之一,比空气重,标准状况(0℃和大气压强101325帕)下密度为1.429克/升。无色、无臭、无味。在水中溶解度很小。压强为101kPa时,氧气在约-183摄氏度时变为淡蓝色液体,在约-218摄氏度时变成雪花状的淡蓝色固体。氧分子具有顺磁性。
氧气结构氧气的结构O?分子内的化学键通常是共价键从实验上来说,顺磁共振光谱证明O有顺磁性,还证明O有两个未成对地电...
全部展开
1.氧气氧气,空气主要组分之一,比空气重,标准状况(0℃和大气压强101325帕)下密度为1.429克/升。无色、无臭、无味。在水中溶解度很小。压强为101kPa时,氧气在约-183摄氏度时变为淡蓝色液体,在约-218摄氏度时变成雪花状的淡蓝色固体。氧分子具有顺磁性。
氧气结构氧气的结构O?分子内的化学键通常是共价键从实验上来说,顺磁共振光谱证明O有顺磁性,还证明O有两个未成对地电子。说明原来的以双键结合的氧分子结构式不符合实际。
氧气的结构结构如右图所示,O分子中并不存在双键,氧分子里形成了两个三电子键分子轨道为: (σ 1s)2(σ 1s*)2(σ 2s)2(σ 2s*)2(σ 2px)2(π 2py)2(π 2pz)2(π 2py*)1(π 2pz*)1[1]
这是对于O?成键的表达中唯一能够说明氧气具有顺磁性的,也是目前最为准确的氧气分子结构表达。
氧气是双原子分子,两个氧原子进行sp轨道杂化,一个单电子填充进sp杂化轨道,成σ键,另一个单电子填充进p轨道,成π键。氧气是奇电子分子,具有顺磁性。分子轨道式 :(σ 1s)2(σ 1s*)2(σ 2s)2(σ 2s*)2(σ 2px)2(π 2py)2(π 2pz)2(π 2py*)1(π 2pz*)1化学性质化学性质氧气的化学性质比较活泼。除了稀有气体、活性小的金属元素如金、铂、银之外,大部分的元素都能与氧气反应,这些反应称为氧化反应,而经过反应产生的化合物(有两种元素构成,且一种元素为氧元素)称为氧化物。一般而言,非金属氧化物的水溶液呈酸性,而碱金属或碱土金属氧化物则为碱性。此外,几乎所有的有机化合物,可在氧中剧烈燃生成二氧化碳与水。化学上曾将物质与氧气发生的化学反应定义为氧化反应,氧化还原反应指发生电子转移或偏移的反应。具有助燃性,氧化性。
氧气发现世界上最早发现氧气的是中国南陈朝的炼丹家马和。马和认真地观察各种可燃物,如木炭、硫磺等在空气中燃烧的情况后,提出的结论是:空气成分复杂,主要由阳气(氮气)和阴气(氧气)组成,其中阳气比阴气多得多,阴气可以与可燃物化合把它从空气中除去,而阳气仍可安然无恙地留在空气中。马和进一步指出,阴气存在于青石(氧化物)、火硝(硝酸盐)等物质中。如用火来加热它们,阴气就会放出来,他还认为水中也有大量阴气,不过常难把它取出来。马和的发现比欧洲早1000年。
拉瓦锡 拉瓦锡马和把毕生研究的成果记录在一本名叫《平龙认》的书中,该书68页,出版日期是南陈后主至德元年(756年)3月9日,一直流传到清代,后被德国侵略者乘乱抢走。
1774年英国化学家约瑟夫·普里斯特利和他的同伴用一个大凸透镜将太阳光聚焦后加热氧化汞,制得纯氧,并发现它助燃和帮助呼吸,称之为“脱燃素空气”。瑞典C.W.舍勒用加热氧化汞和其他含氧酸盐制得氧气虽然比普里斯特利还要早一年,但他的论文《关于空气与火的化学论文》直到1777年才发表 ,但他们二人确属各自独立制得氧。1774年,普里斯特利访问法国,把制氧方法告诉A.-L.拉瓦锡,后者于1775年重复这个实验,把空气中能够帮助呼吸和助燃的气体称为oxygene,这个字来源于希腊文oxygenēs,含义是“酸的形成者”。因此,后世把这三位学者都确认为氧气的发现者。
名称由来氧气(Oxygen)希腊文的意思是“酸素”,该名称是由法国化学家拉瓦锡所起,原因是拉瓦锡错误地认为,所有的酸都含有这种新气体。现在日文里氧气的名称仍然是“酸素”。
氧气的中文名称是清朝徐寿命名的。他认为人的生存离不开氧气,所以就命名为“养气”即“养气之质”,后来为了统一就用“氧”代替了“养”字,便叫这“氧气”。
2.一氧化碳
一氧化碳(carbon monoxide, CO)纯品为无色、无臭、无刺激性的气体。分子量28.01,密度1.250g/l,冰点为-207℃,沸点-190℃。在水中的溶解度甚低。空气混合爆炸极限为12.5%~74%。一氧化碳进入人体之后会和血液中的血红蛋白结合,进而使血红蛋白不能与氧气结合,从而引起机体组织出现缺氧,导致人体窒息死亡。因此一氧化碳具有毒性。一氧化碳是无色、无臭、无味的气体,故易于忽略而致中毒。常见于家庭居室通风差的情况下,煤炉产生的煤气或液化气管道漏气或工业生产煤气以及矿井中的一氧化碳吸入而致中毒。
电子式及结构
碳的最外层有四个电子氧的最外层有6个电子,这样碳的两个单电子进入到氧的p轨道和氧的两个单电子配对成键,这样就形成两个键,然后氧的孤电子对进入到碳的空的P轨道中形成一个配键,这样氧和碳之间就形成了三个键。其电子式为
:C:::O :
分子结构
:一氧化碳分子为极性分子,但由于存在反馈π键,分子的极性很弱。分子形状为直线形。
一氧化碳结构 一氧化碳结构
一氧化碳(carbon monoxide)(CO)
一氧化碳 一氧化碳[1]
物理性质
在通常状况下,一氧化碳是无色、无臭、无味、难溶于水的气体,熔点-207℃,沸点-191.5℃。标准状况下气体密度为1.25g/L,和空气密度(标准状况下1.293g/L)相差很小,这也是容易发生煤气中毒的因素之一。它为电子式 电子式
中性气体。
化学性质
化学性质有:可燃性和还原性和毒性
一氧化碳分子中碳元素的化合价是+2,能进一步被氧化成+4价,从而使一氧化碳具有可燃性和还原性,一氧化碳能够在空气中或氧气中燃烧,生成二氧化碳:
2CO+O2==点燃==2CO2
燃烧时发出蓝色的火焰,放出大量的热。因此一氧化碳可以作为气体燃料。
实验室一般使用浓硫酸催化或加热草酸分解并用氢氧化钠除掉二氧化碳制得一氧化碳,具体反应如下:
1.C2H2O4=加热=CO2↑+CO↑+H2O
C2H2O4=浓H2SO4=CO2↑+CO↑+H2O
2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
一氧化碳作为还原剂,高温或加热时能将许多金属氧化物还原成金属单质,因此常用于金属的冶炼。如:将黑色的氧化铜还原成红色的金属铜,将氧化锌还原成金属锌:
这里特别提示:除非是严格防护下制备Ni(CO)4,否则不得使用CO还原NiO,因为会反应生成剧毒的Ni(CO)4
NiO+5CO=Δ=Ni(CO)4+CO2
CO+CuO=Δ=Cu+CO2
CO+ZnO==Zn+CO2
在炼铁炉中可发生多步还原反应:
CO+3Fe2O3==高温== 2 Fe3O4+CO2
Fe3O4+CO==高温==3FeO+CO2
FeO+CO==高温==Fe+CO2
一氧化碳还原氧化铁Fe2O3+3CO==高温==2Fe+3CO2
注意:一氧化碳常温下化学性质稳定,但是仍然可以一些参与反应,但是特别注意,单纯的高锰酸钾溶液不能与一氧化碳反应。
常见的常温下氧化CO的反应如下
CO+PdCl2+H2O=CO2+Pd+2HCl
5CO + I2O5 → I2 + 5CO2
一重要性质
在加热和加压的条件下,它能和一些金属单质发生反应,组成分子化合物。如Ni(CO)4(四羰基镍)、Fe(CO)5(五羰基铁)等,这些物质都不稳定,加热时立即分解成相应的金属和一氧化碳,这是提纯金属和制得纯一氧化碳的方法之一。但这些物质都有剧毒,且极难治疗!
由于在一定条件下CO可与粉末状NaOH反应生成甲酸钠,因此可以将CO看作是甲酸的酸酐。
NaOH+CO==HCOONa(473K,1.01X10^3千帕)
毒性。CO与血红蛋白结合,使血红蛋白不能与氧气结合,造成人中毒。
3.二氧化碳
二氧化碳是空气中常见的化合物,其分子式为CO2,由两个氧原子与一个碳原子通过共价键连接而成,常温下是一种无色无味气体,密度比空气略大,能溶于水,与水反应生成碳酸。固态二氧化碳俗称干冰。二氧化碳被认为是造成温室效应的主要来源。
二氧化碳(CO²)
中文别名 碳酸气;碳酸酐;碳酐;干冰
英文名称 Carbonic acid gas; carbon dioxide; carbon dioxide; dry ice
[1] 别名 碳酸气
CAS:124-38-9
EINECS:204-696-9 [2]
相对密度:1.101(-37 ℃)
熔点(摄氏度):-56.6(升华)
沸点(摄氏度):-78.5(5270帕)
CAS号 :124-38-9
EINECS 204-696-9[3-4]
共有3个原子核,22个质子。
相对分子质量:44
收集方法:因其密度比空气大,且与水反应生成碳酸,所以通常用向上排空气法收集二氧化碳。
临界温度31.1℃ 临界压力 7.382MPa
编辑本段构造C原子以sp杂化轨道形成δ键。分子形状为直线形。非极性分子。在CO2分子中,碳原子采用sp杂化轨道与二氧化碳分子结构 二氧化碳分子结构[5]
氧原子成键。C原子的两个sp杂化轨道分别与两个O原子生成两个σ键。C原子上两个未参加杂化的p轨道与sp杂化轨道成直角,并且从侧面同氧原子的p轨道分别肩并肩地发生重叠,生成两个∏三中心四电子的离域键。因此,缩短了碳—氧原子间地距离,使CO2中碳氧键具有一定程度的叁键特征。决定分子形状的是sp杂化轨道,CO2为直线型分子式。二氧化碳密度较空气大,当二氧化碳少时对人体无危害,但其超过一定量时会影响人(其他生物也是)的呼吸,原因是血液中的碳酸浓度增大,酸性增强,并产生酸中毒。空气中二氧化碳的体积分数为1%时,感到气闷,头昏,心悸;4%-5%时感到眩晕。6%以上时使人神志不清、呼吸逐渐停止以致死亡。
空气中有微量的二氧化碳,约占0.039%。二氧化碳略溶于水中,形成碳酸,碳酸是一种弱酸。
二氧化碳平均约占大气体积的387ppm。大气中的二氧化碳含量随季节变化,这主要是由于植物生长的季节性变化而导致的。当春夏季来临时,植物由于光合作用消耗二氧化碳,其含量随之减少;反之,当秋冬季来临时,植物不但不进行光合作用,反而制造二氧化碳,其含量随之上升。二氧化碳常压下为无色、无臭、不助燃[1]、不可燃的气体。二氧化碳是一种温室气体因为它发送可见光,但在强烈吸收红外线。二氧化碳的浓度于2009年增长了约二百万分之一。
气体状态 气体密度:1.96g/L
液体状态 表面张力:约3.0dyn/cm
密度:1.8kg/m3二氧化碳 二氧化碳
粘度:比四氯乙烯粘度低得多,所以液体二氧化碳更能穿透纤维。
二氧化碳分子结构很稳定,化学性质不活泼,不会与织物发生化学反应。
它沸点低(-78.5℃),常温常压下是气体。
特点:没有闪点,不可燃,不助燃(镁带在二氧化碳内燃烧生成碳与氧化镁,这是唯一的例外);无色无味,无毒性。
液体二氧化碳通过减压变成气体很容积和织物分离,完全省去了用传统溶剂带来的复杂后处理过程。液体CO2和超临界CO2均可作为溶剂,尽管超临界CO2具有比液体CO2更高的溶解性(具有与液体相近的密度和高溶解性,并兼备气体的低粘度和高渗透力)。但它对设备的要求比液体CO2高。综合考虑机器成本与作CO2为溶剂,温度控制在15℃左右,压力在5MPa左右。
固体状态
液态二氧化碳蒸发时会吸收大量的热;当它放出大量的热量时,则会凝成固体二氧化碳,俗称干冰。
收起
碳在氧气中燃烧,如果氧气足够,碳完全燃烧就生成二氧化碳;如果氧气不够,碳不完全燃烧,就生成一氧化碳。一氧化碳可以在氧气中继续燃烧生成二氧化碳。
气体的密度大小比较, 可以用一个简单的办法, 就是比较相对分子质量
空气的平均相对分子质量是29
O2: 32, CO: 28, CO2:44
所以密度由大到小: CO2>O2>空气>CO
气体能否溶于水,关键在于分子极性强度和能否与H2O反应
O2、CO都难溶于水,O2是因为分子是非极性,CO是因为极性太弱且常温不与H2O反应。
CO2...
全部展开
气体的密度大小比较, 可以用一个简单的办法, 就是比较相对分子质量
空气的平均相对分子质量是29
O2: 32, CO: 28, CO2:44
所以密度由大到小: CO2>O2>空气>CO
气体能否溶于水,关键在于分子极性强度和能否与H2O反应
O2、CO都难溶于水,O2是因为分子是非极性,CO是因为极性太弱且常温不与H2O反应。
CO2因为能与水反应生成CO2*H2O,所以易溶于水
以上,希望能给楼主学习化学带来方便
收起