Эксперименты с жидким кислородом — горит всё!

Эксперименты с жидким кислородом — горит всё! Кислород

Steam community :: guide :: базовая медицина

Какие бывают травмы и болезни в конце концов?

*Ожоги*Эксперименты с жидким кислородом — горит всё!
Ожоги это повреждение тканей организма, вызванное действием высокой температуры или химикатов. Возникают из-за побочного эффекта медикаментов,огня, и тд
Последствия-уменьшение здоровья

*Огнестрельное ранение*Эксперименты с жидким кислородом — горит всё!Это ранение которое оставляет ДЫРУ в теле и обычно появляется в паре с кровотечением. Возникает из-за попадания в вашу тушку пули из ПП, револьвера и другого оружия.
Последствия-при огнестрельном ранении в ногу вы начинаете хромать и ходите медленнее уменьшение здоровья.

*Кровотечение* Эксперименты с жидким кислородом — горит всё!
Кровотечение — Возникает в следствии огнестрельного ранения, укусов монстров, взрывов и тд.
Последствия-Уменьшение здоровья с течением времени,чем сильнее кровотечение, тем быстрее убывает здоровье,сила кровотечения уменьшается с течением времени в плоть до полной его остановки.

*Психоз*Эксперименты с жидким кислородом — горит всё!
Психоз-Вызывает галлюцинации игрок начинает видеть то чего нет.
Последствия: галлюцинации пожара или затопления также может появляется галлюцинация тарана подлодки монстрами(тряска)

*Отравления,опьянение и передозировка опиатами*
Эксперименты с жидким кислородом — горит всё!
Отравления,опьянение и передозировка опиатами —
Опьянение вызывает ВРЕМЕННОЕ уменьшение здоровья практически до критической отметки или достигая её,
Отравления бывают нескольких типов и меняют эффекты в зависимости от силы(процентов)
Радиационное отравление:
Вызывает ожоги пропорционально силе
от 0,025 ожогов за секунду до 0,1 ожогов за секунду
Отравление морбузином:
Сила
От 0 до 20:
Искажение экрана,уменьшение скорости передвижения на 50%
От 20 до 80:
Кислородное голодание 7-12 за секунду и уменьшение скорости передвижения на 50%
От 80 до 100:
Кислородное голодание 12-15 за секунду и уменьшение скорости передвижения на 50%
Если проще то это краткий туториал как сдохнуть от нехватки кислорода даже если у тебя есть подводная маска
Отравление страданитом:
Можно сказать что это самый скрытный яд.
Сначала не имеет никаких эффектов вообще, далее вызывает искажения экрана и в конце за 5 секунд убивает нaxyй.
Отравление Бредогеном:
От 0 до 100
1 Психоза в секунду

Отравление цианидом:
Уменьшает скорость движения,уменьшает здоровье и в конце кидает в оглушение.

Паралич:
Уменьшает вашу скорость передвижения пропорционально силе вполоть до полного паралича
Полный паралич(вы не можете делать абсолютно ничего и просто будете лежать)

Передозировка опиатами — Вызвано приёмом большого количества опиатов за короткий срок(обычно заканчивается смертью)

*Высокое давление*Эксперименты с жидким кислородом — горит всё!Высокое давление-при высоком давлении вы *лопаетесь*.
Возникает из-за вылазки наружу(в океан) без скафандра
Последствия- СМЕРТЬ

*Нехватка кислорода* Эксперименты с жидким кислородом — горит всё!Кислородное голодание — пониженное содержание кислорода в организме. Возникает из-за побочных эффектов медикаментов или может быть вызвано долгим пребыванием под водой без подводного снаряжения.
Последствия-уменьшение здоровья с течением времени.в большинстве случаев смерть

*Другие физические повреждения*
Эксперименты с жидким кислородом — горит всё!
Эти повреждения по сути одинаковы но некоторые как и огнестрельная рана уменьшают скорость передвижения.
Последствия — Уменьшение здоровья (в некоторых случаях уменьшение скорости передвижения)

§

Выяснено магнитное упорядочение оранжевого кислорода • новости науки

Известно, что всего существует шесть фаз твердого кислорода. Они отличаются друг от друга строением кристаллической решетки, электрическими и магнитными свойствами, а также цветом. В одной из них, так называемой δ-, или оранжевой (названной так по характерному цвету), фазе, существующей в диапазоне давлений 68 ГПа и температур 20240 К, не было ясности относительно магнитного упорядочения молекул твердого кислорода. Группа ученых из Франции, Швейцарии и США экспериментальным образом установила, что оранжевый кислород содержит три различных магнитных структуры, каждая из которых является антиферромагнитной.

В зависимости от поведения в магнитном поле почти все вещества условно можно разделить на четыре класса: диамагнетики, парамагнетики, ферромагнетики и антиферромагнетики. Количественной мерой такой классификации является безразмерный коэффициент — магнитная проницаемость, или отношение напряженности магнитного поля внутри материала к аналогичной величине вне его. Если магнитная проницаемость меньше единицы, то вещество считается диамагнетиком, если больше единицы, то парамагнетиком или антиферромагнетиком (о различии между ними будет сказано ниже), и наконец, когда магнитная проницаемость значительно больше 1, то такой материал именуют ферромагнетиком.

Такой разброс значений магнитной проницаемости объясняется внутренней структурой вещества, точнее — поведением внешних электронов его атомов. Из-за своего орбитального (вокруг ядра) и спинового (грубо говоря, вокруг своей оси) движения заряженные частицы, то есть электроны, генерируют микротоки. Это приводит к возникновению магнитного поля и, соответственно, магнитного момента атома, который можно интерпретировать в виде вектора. При включении внешнего магнитного поля магнитные векторы упорядочиваются — начинают «смотреть» в определенную сторону. В случае когда магнитные моменты атомов совпадают с направлением силовых линий внешнего поля, к его напряженности прибавляется, согласно принципу суперпозиции, суммарная напряженность поля, создаваемого упорядоченными атомами (эта ситуация характерна для парамагнетика). Если же моменты атомов приобретают направление, противоположное силовым линиям, то, согласно всё тому же принципу суперпозиции, знак плюс необходимо заменять знаком минус (в случае диамагнетика).

Для подавляющего большинства веществ значение магнитной проницаемости очень мало отличается от 1. Например, парамагнитная платина имеет магнитную проницаемость, равную 1,000265 — именно во столько раз усиливается внутри этого материала внешнее магнитное поле. Вода, являющаяся диамагнетиком, имеет магнитную проницаемость 0,999992, что означает ослабление поля в 1/0,999992 раз.

Что касается ферромагнетиков, то у них магнитные моменты атомов определенных областей материала или вообще всего его объема при температуре ниже температуры Кюри обладают выбранным направлением даже в отсутствие внешнего магнитного поля (рис. 1). При его включении магнитный порядок атомов лишь усиливается, что приводит к тому, что магнитная проницаемость принимает значения в сотни, тысячи, десятки тысяч, а то и больше, единиц (в зависимости от величины напряженности внешнего поля).

Так же устроено магнитное упорядочение и у антиферромагнетиков, только у них магнитные моменты ближайших соседних атомов направлены противоположно друг другу (рис. 1) при условии, что температура вещества не превосходиттемпературы Нееля. И хотя магнитная проницаемость антиферромагнетиков, как и парамагнетиков, мало отличается от единицы (поскольку противоположная ориентация магнитных моментов почти полностью компенсирует создаваемое атомами магнитное поле), по типу магнитного упорядочения такие вещества выделяют в отдельное «семейство».

В каждом из упомянутых четырех классов веществ обязательно найдется материал, который выделяется выдающимися магнитными свойствами и, как результат, является объектом пристального внимания со стороны исследователей. Например, графит имеет наименьшее значение магнитной проницаемости (меньше может быть только у сверхпроводников — у них 0). В числе ферромагнетиков с наибольшей магнитной проницаемостей — мю-металл (приблизительно 50 000). Среди парамагнетиков особое место занимает кислород. Будучи газом, O2 представляет собой ничем не примечательный парамагнетик. Но как только он становится жидким (температура ожижения равна 90 К), его магнитная проницаемость вырастает более чем в тысячу раз, достигая рекордного для парамагнитных веществ значения.

Самое интересное начинается, когда кислород переходит в твердое агрегатное состояние (при температуре 54 К). Многочисленные эксперименты, проведенные с твердым O2 за последние годы, указывают на существование у него в интервале давлений от 0 до приблизительно 130 ГПа (1,3 млн атмосфер) по крайней мере шести фаз (рис. 2 и 3), отличающихся друг от друга кристаллической решеткой, магнитными, электрическими свойствами и даже цветом. Их обозначают греческими буквами γ, β, α, δ, ε и ζ. Некоторые фазы твердого кислорода называют еще по характерному цвету их модификации. Например, вместо δ-O2 иногда говорят «оранжевый кислород», «красным кислородом» называют ε-фазу.

Если продолжить уменьшение температуры, сохраняя при этом нормальное атмосферное давление, то при 54 К образуется не просто твердый кислород, а парамагнитный γ-кислород. Дальнейшее охлаждение до 44 К переводит γ-O2 в «почти» антиферромагнитную β-фазу. Наконец, при 24 К рождается полностью антиферромагнитный α-кислород.

О магнитных свойствах оставшихся трех фаз (δ, ε и ζ), которые, как можно видеть на рис. 2 и 3, возникают только под значительным давлением, ученым известно немного. В частности, эксперименты однозначно указывают на отсутствие магнетизма в ε-кислороде (см.: Магнитный коллапс в твердом кислороде, «Элементы», 01.06.2005). Однако каким типом магнитного упорядочения обладает оранжевый (δ-) кислород, до настоящего времени оставалось загадкой. Несмотря на то что большинство исследователей склонялось к мысли, что δ-O2 — скорее всего антиферромагнетик, требовалось четкое подтверждение этого предположения.

В совместной статье ученых из Франции, Швейцарии и США Magnetic Ordering in Solid Oxygen up to Room Temperature, опубликованной в журнале Physical Review Letters, выяснена истинная магнитная природа оранжевого кислорода. Она оказалась сложнее, чем предполагалось ранее. Выяснилось, что δ-O2 содержит три различных магнитных структуры, каждая из которых является антиферромагнитной.

Несколько слов о методике и технике эксперимента. Поликристаллы оранжевого кислорода готовились при температуре 240 К посредством изотермического сжатия жидкого кислорода и последующего его «прохода» по фазовой диаграмме через γ- и β-фазу. Такая методика позволяла получать хорошие образцы для последующих магнитных измерений. Далее проводилось две серии экспериментов, показанных в виде пронумерованных линий со стрелками на фазовой диаграмме на рис. 3: при почти постоянном давлении происходило медленное (0,2 К/мин) охлаждение O2. Одновременно с этим осуществлялось облучение нейтронами оранжевого кислорода. Из данных по дифракции нейтронов на кристаллической решетке δ-O2 затем извлекались желанные сведения о магнитном порядке в изучаемом объекте.

Обработав экспериментальные данные, ученые пришли на первый взгляд к парадоксальному выводу: магнитный порядок в оранжевом кислороде содержит три разные и одновременно одинаковые по своей сути антиферромагнитные структуры. Поскольку они возникают в разных температурных интервалах, авторы статьи назвали их LTC (low temperature commensurate — соответствующий низкой температуре), ITC (intermediate temperature commensurate — соответствующий промежуточной температуре) и HTC (high temperature commensurate — соответствующий высокой температуре).

Чтобы разрешить возникший парадокс и понять, в чём же различие между этими тремя магнитными состояниями, необходимо сказать, что оранжевый кислород имеет слоеное внутреннее строение. Так вот, как показали эксперименты, каждый слой δ-кислорода имеет свой внутренний антиферромагнитный порядок, или свою ориентацию магнитных моментов молекул O2 (рис. 4). Именно чередование слоев с разным магнитным порядком и определяет различие между LTC-, ITC- и HTC-структурами.

Для наглядности обозначим буквой A антиферромагнитное расположение молекул δ-кислорода в какой-нибудь его кристаллической плоскости (слое). Мысленно заменим направление каждого магнитного момента в плоскости A на противоположное и обозначим новую антиферромагнитную ориентацию моментов в молекулярном слое буквой B. В такой терминологии магнитная структура LTC будет выглядеть так: (A–A–A)–(A–A–A)–…, ITC так: (A–B–B–A–A)–(A–B–B–A–A)–… и HTC так: (A–B–A)–(A–B–A)–…. Если теперь перпендикулярно молекулярным слоям провести воображаемую ось, то получится, что в LTC антиферромагнитные слои в направлении этой оси упорядочены в виде ферромагнитной структуры, поскольку все магнитные моменты O2 вдоль оси «смотрят» в одну сторону (см. рис. 4), в HTC — антиферромагнитной, а в ITC реализуется одновременно антиферромагнитное и ферромагнитное расположение слоев. При этом, напомним еще раз, в самих слоях магнитные моменты ориентированы антиферромагнитным образом.

Таким образом, описанная работа поставила жирную точку в довольно длительных дискуссиях об истинной магнитной природе δ-фазы твердого кислорода.

Источник: S. Klotz, Th. Strassle, A. L. Cornelius, J. Philippe, Th. Hansen. Magnetic Ordering in Solid Oxygen up to Room Temperature // Phys. Rev. Lett. 104, 115501 (2022).

Юрий Ерин

Жидкое углеводородное топливо из co2 и воды

Превращение co2 в топливо

Экологи продолжают борьбу с выбросами углекислого газа, генерируемого деятельностью человека, хоть спор о том, виноват ли CO2 в изменении климата, по-прежнему не решен. Например, в Исландии парниковые газы «упаковывают» под землей: там он обретает твердую форму, вступая в химическую реакцию с вулканическими базальтовыми породами. В Швейцарии создали установку, которая «поедает» углекислый газ, всасывая его из воздуха, чтобы затем выпускать его в нужном месте, к примеру, в теплицах на сельскохозяйственных предприятиях для стимулирования роста овощей.

Ученые из Нидерландов предложили использовать процесс электровосстановления CO2 для производства широкого спектра полезных продуктов буквально из воздуха. Это позволит сократить выбросы углекислого газа в разы. Руководитель исследовательской группы Мин Ма (Ming Ma) поясняет: улавливание и использование углерода принесло бы больше пользы, чем широко распространенное сегодня улавливание и хранение углерода. Последний процесс включает в себя выделение CO2 из промышленных и энергетических источников, транспортировку к месту хранения и долгосрочную изоляцию. Предполагается, что такая стратегия помогает бороться с глобальным потеплением, а также загрязнением окружающей среды.

Однако улавливание и использование углерода имеет гораздо большие перспективы. Оно подразумевает электрохимическое восстановление CO2 до различных веществ (от спиртов до топлива).

По словам ученых, диоксид углерода (CO2) можно превратить в монооксид углерода (CO, он же угарный газ), метан (CH4), этилен (C2H4) и даже жидкие продукты, такие как муравьиная кислота (HCOOH), метанол (CH3OH) и этанол (C2H5OH).

Углеводороды с высокой плотностью энергии можно использовать в качестве топлива, а также в качестве исходного сырья в процессе Фишера-Тропша. Это химическая реакция, которая применяется в промышленности для превращения монооксида углерода (CO) и водорода (H2) в различные жидкие углеводороды, такие как метанол или синтетическое топливо (например, дизельное).

Мин Ма и его коллеги исследовали, что происходит на наноуровне, когда в процессе электровосстановления CO2 участвуют различные металлы. В результате ученые пришли к выводу, что можно производить любой продукт на основе углерода или его комбинаций с другими веществами в любом желаемом соотношении. К примеру, при использовании смеси платины и золота можно в относительно больших количествах получать муравьиную кислоту (HCOOH), которая может найти применение в топливных элементах.

Ученые из Института катализа имени Борескова в Новосибирске также придумали способ переработки атмосферного углекислого газа в синтетическое газовое топливо.

Как сообщает издание Сибирского отделения РАН «Наука в Сибири», идея новосибирских ученых заключается в том, что углекислый газ предлагается брать непосредственно из воздуха, вместо того чтобы поглощать из дыма тепловых электростанций, работающих на углеводородном топливе.

Первый этап такого процесса — электролиз воды, в результате которого выделяются водород и кислород, причем последний возвращается назад в атмосферу. А чтобы собрать газ из воздуха, ученые разработали специальный материал — сорбент — на основе оксида алюминия, пропитанного карбонатом калия. Материал «впитывает» газ подобно губке. При нагревании материал отдает углекислый газ, который взаимодействует с водородом в присутствии катализатора, в результате чего получается метан. Получаемое таким образом топливо, по словам разработчиков, можно использовать для обогрева помещений или заправки транспортных средств.

Американские инженеры тоже предложили получать топливо из углекислого газа. Группа инженеров из MIT под руководством Сяо-Ю Ву (Xiao-Yu), Рональда Крейна (Ronald C. Crane) и Ахмеда Гониема (Ahmed Ghoniem) разработала мембранную методику переработки углекислого газа в моноксид углерода, который можно использовать как топливо и сырье для химической промышленности.

Мембрана не пропускает моноксид углерода и другие газы — только кислород. Пропуская через такую мембрану продукты реакции термического разложения углекислого газа, можно получать кислород и газовую смесь с высокой концентрацией CO. Эту смесь можно использовать как топливо саму по себе или в смеси с водородом; возможно также использование в химической промышленности для получения метана, метанола и других видов топлива. В лаборатории ученые уже опробовали некоторые из перечисленных подходов.

Процесс получения CO из CO2 остается энергозатратным, но авторы разработки предлагают устранить этот недостаток, устанавливая мембраны непосредственно на установках, в которых в больших количествах сжигается углеводородное топливо; тогда энергия, необходимая для реакции, будет поступать непосредственно от реактора. Гонием описывает возможность применения мембраны на электростанциях, которые работают на природном газе. Основной продукт его сжигания — углекислый газ, поэтому ученые предлагают делить природный газ на два потока. Газ первого потока сжигать для получения электроэнергии и направлять образовавшийся CO2 в камеру для разложения на CO и O2, а газ второго потока использовать для связывания кислорода. Такой метод может снизить выбросы углекислого газа в атмосферу.

Все вышеописанные технологии требуют доработки, и ученые ищут наиболее эффективные решения, ведь перспектива превращения углекислого газа в полезные продукты выглядит привлекательнее, чем его захоронение.

По материалам:

https://www.vesti.ru/doc.html?id=2933579&cid=2161

http://www.ntv.ru/novosti/1941420/

https://news.rambler.ru/scitech/38539226-amerikanskie-inzhenery-predlozhili-poluchat-toplivo-iz-uglekislogo-gaza/?updated

https://www.vesti.ru/doc.html?id=2760348&cid=2161

https://www.vesti.ru/doc.html?id=2763817&cid=2161

Свойства

Строе­ние внеш­ней элек­трон­ной обо­лоч­ки ато­ма К. 2s22p4; в со­еди­не­ни­ях про­яв­ля­ет сте­пе­ни окис­ле­ния –2, –1, ред­ко 1, 2; элек­тро­от­ри­ца­тель­ность по По­лин­гу 3,44 (наи­бо­лее элек­тро­от­ри­ца­тель­ный эле­мент по­сле фто­ра); атом­ный ра­ди­ус 60 пм; ра­ди­ус ио­на О2– 121 пм (ко­ор­ди­нац. чис­ло 2). В га­зо­об­раз­ном, жид­ком и твёр­дом состояни­ях К. су­ще­ст­ву­ет в ви­де двух­атом­ных мо­ле­кул О2. Мо­ле­ку­лы О2 па­ра­маг­нит­ны. Су­ще­ст­ву­ет так­же ал­ло­троп­ная мо­ди­фи­ка­ция К. – озон, со­стоя­щая из трёх­атом­ных мо­ле­кул О3.

В осн. со­стоя­нии атом К. име­ет чёт­ное чис­ло ва­лент­ных элек­тро­нов, два из ко­то­рых не спа­ре­ны. По­это­му К., не имею­щий низ­кой по энер­гии ва­кант­ной d-ор­би­та­ли, в боль­шин­ст­ве хи­мич. со­еди­не­ний двух­ва­лен­тен. В за­ви­си­мо­сти от ха­рак­те­ра хи­мич. свя­зи и ти­па кри­стал­лич. струк­ту­ры со­еди­не­ния ко­ор­ди­нац. чис­ло К. мо­жет быть раз­ным: 0 (ато­мар­ный К.), 1 (напр., О2, СО2), 2 (напр., Н2О, Н2О2), 3 (напр., Н3О ), 4 (напр., ок­со­аце­та­ты Ве и Zn), 6 (напр., MgO, CdO), 8 (напр., Na2O, Cs2O). За счёт не­боль­шо­го ра­диу­са ато­ма К. спо­со­бен об­ра­зо­вы­вать проч­ные π-свя­зи с др. ато­ма­ми, напр. с ато­ма­ми К. (О2, О3), уг­ле­ро­да, азо­та, се­ры, фос­фо­ра. По­это­му для К. од­на двой­ная связь (494 кДж/моль) энер­ге­ти­че­ски бо­лее вы­год­на, чем две про­стые (146 кДж/моль).

Па­ра­маг­не­тизм мо­ле­кул О2 объ­яс­ня­ет­ся на­ли­чи­ем двух не­спа­рен­ных элек­тро­нов с па­рал­лель­ны­ми спи­на­ми на два­ж­ды вы­ро­ж­ден­ных раз­рых­ляю­щих π*-ор­би­та­лях. По­сколь­ку на свя­зы­ваю­щих ор­би­та­лях мо­ле­ку­лы на­хо­дит­ся на че­ты­ре элек­тро­на боль­ше, чем на раз­рых­ляю­щих, по­ря­док свя­зи в О2 ра­вен 2, т. е. связь ме­ж­ду ато­ма­ми К. двой­ная. Ес­ли при фо­то­хи­мич. или хи­мич. воз­дей­ст­вии на од­ной π*-ор­би­та­ли ока­зы­ва­ют­ся два элек­тро­на с про­ти­во­по­лож­ны­ми спи­на­ми, воз­ни­ка­ет пер­вое воз­бу­ж­дён­ное со­стоя­ние, по энер­гии рас­по­ло­жен­ное на 92 кДж/моль вы­ше ос­нов­но­го. Ес­ли при воз­бу­ж­де­нии ато­ма К. два элек­тро­на за­ни­ма­ют две раз­ные π*-ор­би­та­ли и име­ют про­ти­во­по­лож­ные спи­ны, воз­ни­ка­ет вто­рое воз­бу­ж­дён­ное со­стоя­ние, энер­гия ко­то­ро­го на 155 кДж/моль боль­ше, чем ос­нов­но­го. Воз­бу­ж­де­ние со­про­во­ж­да­ет­ся уве­ли­че­ни­ем меж­атом­ных рас­стоя­ний О–О: от 120,74 пм в осн. со­стоя­нии до 121,55 пм для пер­во­го и до 122,77 пм для вто­ро­го воз­бу­ж­дён­но­го со­стоя­ния, что, в свою оче­редь, при­во­дит к ос­лаб­ле­нию свя­зи О–О и к уси­ле­нию хи­мич. ак­тив­но­сти К. Оба воз­бу­ж­дён­ных со­стоя­ния мо­ле­ку­лы О2 иг­ра­ют важ­ную роль в ре­ак­ци­ях окис­ле­ния в га­зо­вой фа­зе.

К. – газ без цве­та, за­па­ха и вку­са; tпл –218,3 °C, tкип –182,9 °C, плот­ность га­зо­об­раз­но­го К. 1428,97 кг/дм3 (при 0 °C и нор­маль­ном дав­ле­нии). Жид­кий К. – блед­но-го­лу­бая жид­кость, твёр­дый К. – си­нее кри­стал­лич. ве­ще­ст­во. При 0 °C те­п­ло­про­вод­ность 24,65·103 Вт/(м·К), мо­ляр­ная те­п­ло­ём­кость при по­сто­ян­ном дав­ле­нии 29,27 Дж/(моль·К), ди­элек­трич. про­ни­цае­мость га­зо­об­раз­но­го К. 1,000547, жид­ко­го 1,491. К. пло­хо рас­тво­рим в во­де (3,1% К. по объ­ё­му при 20 °C), хо­ро­шо рас­тво­рим в не­ко­то­рых фто­рор­га­нич. рас­тво­ри­те­лях, напр. пер­фтор­де­ка­ли­не (4500% К. по объ­ё­му при 0 °C). Зна­чит. ко­ли­че­ст­во К. рас­тво­ря­ют бла­го­род­ные ме­тал­лы: се­реб­ро, зо­ло­то и пла­ти­на. Рас­тво­ри­мость га­за в рас­плав­лен­ном се­реб­ре (2200% по объ­ё­му при 962 °C) рез­ко по­ни­жа­ет­ся с умень­ше­ни­ем темп-ры, по­это­му при ох­ла­ж­де­нии на воз­ду­хе рас­плав се­реб­ра «за­ки­па­ет» и раз­брыз­ги­ва­ет­ся вслед­ст­вие ин­тен­сив­но­го вы­де­ле­ния рас­тво­рён­но­го ки­сло­ро­да.

К. об­ла­да­ет вы­со­кой ре­ак­ци­он­ной спо­соб­но­стью, силь­ный окис­ли­тель: взаи­мо­дей­ст­ву­ет с боль­шин­ст­вом про­стых ве­ществ при нор­маль­ных ус­ло­ви­ях, в осн. с об­ра­зо­ва­ни­ем со­от­вет­ст­вую­щих ок­си­дов (мн. ре­ак­ции, про­те­каю­щие мед­лен­но при ком­нат­ной и бо­лее низ­ких темп-рах, при на­гре­ва­нии со­про­во­ж­да­ют­ся взры­вом и вы­де­ле­ни­ем боль­шо­го ко­ли­че­ст­ва те­п­ло­ты). К. взаи­мо­дей­ст­ву­ет при нор­маль­ных ус­ло­ви­ях с во­до­ро­дом (об­ра­зу­ет­ся во­да Н2О; сме­си К. с во­до­ро­дом взры­во­опас­ны – см. Гре­му­чий газ), при на­гре­ва­нии – с се­рой (се­ры ди­ок­сид SO2 и се­ры три­ок­сид SO3), уг­ле­ро­дом (уг­ле­ро­да ок­сид СО, уг­ле­ро­да ди­ок­сид СО2), фос­фо­ром (фос­фо­ра ок­си­ды), мн. ме­тал­ла­ми (ок­си­ды ме­тал­лов), осо­бен­но лег­ко со ще­лоч­ны­ми и щё­лоч­но­зе­мель­ны­ми (в осн. пе­рок­си­ды и над­пе­рок­си­ды ме­тал­лов, напр. пе­рок­сид ба­рия BaO2, над­пе­рок­сид ка­лия KO2). С азо­том К. взаи­мо­дей­ст­ву­ет при темп-ре вы­ше 1200 °C или при воз­дей­ст­вии элек­трич. раз­ря­да (об­ра­зу­ет­ся мо­но­ок­сид азо­та NO). Со­еди­не­ния К. с ксе­но­ном, крип­то­ном, га­ло­ге­на­ми, зо­ло­том и пла­ти­ной по­лу­ча­ют кос­вен­ным пу­тём. К. не об­ра­зу­ет хи­мич. со­еди­не­ний с ге­ли­ем, не­оном и ар­го­ном. Жид­кий К. так­же яв­ля­ет­ся силь­ным окис­ли­те­лем: про­пи­тан­ная им ва­та при под­жи­га­нии мгно­вен­но сго­ра­ет, не­ко­то­рые ле­ту­чие ор­га­нич. ве­ще­ст­ва спо­соб­ны са­мо­вос­пла­ме­нять­ся, ко­гда на­хо­дят­ся на рас­стоя­нии не­сколь­ких мет­ров от от­кры­то­го со­су­да с жид­ким ки­сло­ро­дом.

К. об­ра­зу­ет три ион­ные фор­мы, ка­ж­дая из ко­то­рых оп­ре­де­ля­ет свой­ст­ва отд. клас­са хи­мич. со­еди­не­ний: $ce{O2^-}$су­пер­ок­си­дов (фор­маль­ная сте­пень окис­ле­ния ато­ма К. –0,5),  $ce{O2^2^-}$пе­рок­сид­ных со­еди­не­ний (сте­пень окис­ле­ния ато­ма К. –1, напр. во­до­ро­да пе­рок­сид Н2О2), О2– – ок­си­дов (сте­пень окис­ле­ния ато­ма К. –2). По­ло­жи­тель­ные сте­пе­ни окис­ле­ния 1 и 2 К. про­яв­ля­ет во фто­ри­дах O2F2 и ОF2 со­от­вет­ст­вен­но. Фто­ри­ды К. не­ус­той­чи­вы, яв­ля­ют­ся силь­ны­ми окис­ли­те­ля­ми и фто­ри­рую­щи­ми реа­ген­та­ми.

Мо­ле­ку­ляр­ный К. яв­ля­ет­ся сла­бым ли­ган­дом и при­сое­ди­ня­ет­ся к не­ко­то­рым ком­плек­сам Fe, Co, Mn, Cu. Сре­ди та­ких ком­плек­сов наи­бо­лее ва­жен же­ле­зо­пор­фи­рин, вхо­дя­щий в со­став ге­мо­гло­би­на – бел­ка, ко­то­рый осу­ще­ст­в­ля­ет пе­ре­нос К. в ор­га­низ­ме те­п­ло­кров­ных.

Физические свойства углекислого газа:

Наименование параметра:Значение:
Химическая формулаCO2
Синонимы и названия иностранном языкеуглерода двуокись (рус.)

углерода диоксид (рус.)

угольный ангидрид (рус.)

оксид углерода (IV)

carbon dioxide (англ.)

Тип веществанеорганическое
Внешний видбесцветный газ
Цветбесцветный
Вкускисловатый вкус
Запахпочти без запаха (в больших концентрациях с кисловатым «содовым» запахом)
Агрегатное состояние (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.)газ
Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при -79 °C и атмосферном давлении 1 атм.), кг/м31561
Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при -79 °C и атмосферном давлении 1 атм.), г/см31,561
Плотность (состояние вещества – жидкость, при -60 °C и атмосферном давлении 1 атм.), кг/м31190
Плотность (состояние вещества – жидкость, при -60 °C и атмосферном давлении 1 атм.), г/см31,19
Плотность (состояние вещества – жидкость, при -37 °C и атмосферном давлении 1 атм.), кг/м31101
Плотность (состояние вещества – жидкость, при -37 °C и атмосферном давлении 1 атм.), г/см31,101
Плотность (состояние вещества – жидкость, при 0 °C и атмосферном давлении 35,5 атм.), кг/м3925
Плотность (состояние вещества – жидкость, при 0 °C и атмосферном давлении 35,5 атм.), г/см30,925
Плотность (состояние вещества – газ, при 0 °C и атмосферном давлении 1 атм.), кг/м31,9768
Плотность (состояние вещества – газ, при 0 °C и атмосферном давлении 1 атм.), г/см30,0019768
Температура сублимации (возгонки), °C-78,5
Критическая температура*, °C31
Критическое давление, МПа7,387
Критический удельный объём,  м3/кг0,468
Критическая точка31 °C, 7,38 МПа
Тройная точка−56,6 °C, 0,52 МПа
Молярная масса, г/моль44,01
Растворимость в воде, г/100 г0,3803 при 16 °C,

0,3369 при 20 °C,

0,2515 при 30 °C

Теплопроводность, Вт/(м·K)0,0166
Удельная теплоемкость, Дж/(кг·К)849
Удельная теплота испарения, кДж/кг379,5
Удельная теплота плавления, кДж/кг205
Стандартная энтальпия образования ΔH (при 298 К, для состояния вещества – газ), кДж/моль-393,51
Стандартная энергия Гиббса образования ΔG (при 298 К, для состояния вещества – газ), кДж/моль-394,38
Стандартная энтропия вещества S (при 298 К, для состояния вещества – газ)213,68
Стандартная мольная теплоемкость Cp (298 К, для состояния вещества – газ), Дж/(моль·K)37,11
Энтальпия плавления ΔHпл, кДж/моль8,37
Энтальпия возгонки ΔHвозг, кДж/моль25,23
Скорость звука в веществе (при 20°C, состояние среды – газ), м/с274,6
Давление паров, мм.рт.ст.0,000001 (при -186,4°C),

0,00001 (при -180,7°C),

0,0001 (при -174,3°C),

0,001 (при -166,8°C),

0,01 (при -158°C),

2,31 (при -130°C),

9,81 (при -120°C),

34,63 (при -110°C),

104,81 (при -100°C),

279,5 (при -90°C),

672,2 (при -80°C),

1486,1 (при -70°C),

3073,1 (при -60°C),

5127,8 (при -50°C),

7545 (при -40°C),

10718 (при -30°C),

14781 (при -20°C),

19872 (при -10°C),

26142 (при 0°C),

33763 (при 10°C),

42959 (при 20°C),

54086 (при 30°C)

* при температуре выше критической температуры газ невозможно сконденсировать ни при каком давлении.

Химические свойства углекислого газа. химические реакции (уравнения) углекислого газа:

Диоксид углерода относится к кислотным оксидам, поэтому для него характерны следующие химические реакции:

1. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и водорода:

CO2 4H2 → CH4 2H2O (t ~ 200 °C, kat = Cu2O).

В результате реакции образуются метан и вода.

2. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и углерода:

CO2 C ⇄ 2CO (t = 700-1000 °C).

В результате реакции образуется оксид углерода (II). Реакция протекает при взаимодействии углекислого газа с раскаленными углями.

3. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и магния:

CO2 2Mg → 2MgO C (t ~ 500 °C).

В результате реакции образуются оксид магния и углерод.

4. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и гафния:

Hf CO2 → HfC HfO2 (t = 800-1000 °C).

В результате реакции образуются карбид гафния и оксид гафния.

5. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и германия:

Ge CO2 → GeO CO (t = 700-900 °C).

В результате реакции образуются оксид германия и оксид углерода (II).

6. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и цинка:

Zn CO2 → ZnO CO (t = 800-950 °C).

В результате реакции образуются оксид цинка и оксид углерода (II).

7. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и индия:

2In CO2 → In2O CO (t ~ 850 °C).

В результате реакции образуются оксид индия и оксид углерода (II).

8. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и циркония:

2Zr CO2 → ZrC ZrO2 (t = 800-100 °C).

В результате реакции образуются карбид циркония и оксид циркония.

9. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и вольфрама:

W 2CO2 → WO2  2CO (t ~ 1200 °C).

В результате реакции образуются оксид вольфрама и оксид углерода (II).

10. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и оксида лития:

Li2O CO2 → Li2CO3.

В результате реакции образуется карбонат лития.

11. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и оксида натрия:

Na2O CO2 → Na2CO3 (t = 450-550 °C).

В результате реакции образуется карбонат натрия.

12. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и оксида калия:

K2O CO2 → K2CO3 (t ~ 400 °C).

В результате реакции образуется карбонат калия.

13. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и оксида бария:

BaO CO2 → BaCO3.

В результате реакции образуется карбонат бария.

14. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и оксида кальция:

CaO CO2 → CaCO3.

В результате реакции образуется карбонат кальция.

15. реакция взаимодействия карбоната кальция, оксида углерода (IV) и воды:

CaCO3  CO2  H2O → Ca(HCO3)2.

В результате реакции образуется гидрокарбонат кальция.

16. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и оксида магния:

MgO CO2 → MgCO3.

В результате реакции образуется карбонат магния.

17. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и оксида кремния (II):

SiO CO2 → SiO2  CO (t ~ 500 °C).

В результате реакции образуются оксид кремния (IV) и оксид углерода (II).

18. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и воды:

CO2  H2O ⇄ H2CO3.

В результате реакции образуется угольная кислота.

19. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и гидроксида лития:

2LiOH CO2 → Li2CO3  H2O.

В результате реакции образуются карбонат лития и вода. В ходе реакции используется концентрированный раствор гидроксида лития.

20. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и гидроксида калия:

KOH CO2 → KHCO3,

2KOH CO2 → K2CO3  H2O.

В первом случае в результате реакции образуются гидрокарбонат калия, во втором случае – карбонат калия и вода. Реакция протекает в первом случае в этаноле и используется разбавленный раствор гидроксида калия, во втором используется концентрированный раствор гидроксида калия.

21. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и гидроксида натрия:

NaOH CO2 → NaHCO3,

2NaOH CO2 → Na2CO3  H2O.

В первом случае в результате реакции образуются гидрокарбонат натрия, во втором – карбонат натрия и вода. В ходе первой реакции используется разбавленный раствор гидроксида натрия, в ходе второй – концентрированный раствор гидроксида натрия.

22. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и гидроксида кальция:

Ca(OH)2  CO2 → CaCO3  H2O.

В результате реакции образуются карбонат кальция и вода.

23. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и гидроксида бария:

Ba(OH)2  CO2 → BaCO3  H2O.

В результате реакции образуются карбонат бария и вода.

24. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и метана:

CH4  CO2 → 2CO 2H2 (t = 800-900 °C, kat = NiO, нанесенный на Al2O3).

В результате реакции образуются оксид углерода (II) и вода.

25. реакция термического разложения оксида углерода (IV):

2CO2 → 2CO O2 (t > 2000 °C).

В результате реакции образуются оксид углерода (II) и кислород.

26. реакция фотосинтеза:

6CO2  6H2O → C6H12O6 6O2 (hv, kat = хлорофилл).

В результате реакции образуются глюкоза и кислород.

Оцените статью
Кислород
Добавить комментарий