ную электронную пару и обладает, следовательно, электроЕЮ-донорными свойствами. В результате образуется еще одна кова* леитная связь — донорно-акцепторная;

t ?

* И1

В образовавшейся таким образом молекуле каждый из атомов имеет во внешнем слое восемь электронов. Структуру молекулы СО можно изобразить схемой:

Здесь стрелкой показана связь, образованная по донорпо-акцепторному способу.

Реакция образования оксида углерода(II) из простых веществ описывается уравнением:

С + у2о2 = COf

Стандартная энергия Гиббса этой реакции равна •—137 кДж/моль, однако стандартная энергия Гиббса реакции

с + о2 = co2t

гораздо более отрицательна (—394 кДж/моль). Поэтому при невысоких температурах уголь сгорает до С02, а оксид углерода, даже при недостатке кислорода, почти не образуется. Иначе об-» стоит дело при повышении температуры. По достижении 400—? 500 °С начинает протекать реакция между углем и образовавшимся диоксидом углерода:

С + С02 = 2COt

Эта реакция эндотермична и при 298 К изменение стандартной энергии Гиббса при ее протекании положительно (+120 кДж/моль). Однако в ходе превращения происходит двукратное увеличение числа молекул газа и энтропия системы сильно возрастает, так что энтропийное слагаемое энергии Гиббса имеет отрицательный знак. С увеличением температуры это слагаемое начинает преобладать (по абсолютной величине) над энтальпийным членом, в результате чего изменении энергии Гиббса при протекании реакции становится отрицательным. Уже при 800 °С степень превращения С02 в СО достигает 80%.

Рассмотренная реакция между углеродом и СО2, приводящая к образованию монооксида углерода, осуществляется в очень больших масштабах в доменном процессе (см. § 239), а также в газогенераторах (см. § 159).

В лабораториях оксид углерода(II) обычно получают, прибавляя муравьиную кислоту НСООН к нагретой серной кислоте. Последняя отнимает от муравьиной кислоты воду, выделяя оксид углерода (II):

НСООН « СО| + Н20

Эта реакция показывает, что оксид углерода (II) можно рас^ сматривать как ангидрид муравьиной кислоты. Хотя муравьиная кислота не может быть получена непосредственно из оксида угле* рода (II) и воды, соли ее образуются при взаимодействии едких: щелочей с оксидом углерода при 150—200 °С;

NaOH + СО = HCOONa

На воздухе оксид углерода горит голубоватым пламенем с вьт^ делением большого количества теплоты, превращаясь в С02:

2СО + 02 = 2СОа Ч- 566 кДж

На солнечном свету или в присутствии активного угля (катализатор) оксид углерода непосредственно соединяется с хлором, образуя чрезвычайно ядовитый газ — фосген:

СО + С12= СОСЬ

Фосген — важный промышленный продукт. Он применяется при производстве ряда органических и неорганических веществ, например красителей.

Оксид углерода(II) соединяется со многими металлами, образуя карбон ил ы металлов, например карбонил железа Fe(CO)5, карбонил никеля Ni(CO)4. Последние два вещества представляют собой летучие, весьма ядовитые жидкости. Большинство карбонилов металлов—кристаллические вещества. Наибольшее практическое значение имеют карбонилы никеля, кобальта и железа. Они применяются для получения высокочистых металлов (см. § 193), для нанесения металлических покрытий. Кроме того, они служат катализаторами многих важных химических реакций.

Химические связи в молекулах карбонилов металлов образованы по до-норно-акцепториому способу за счет неспаренных электронных пар молекулы СО и свободных орбиталей возбужденного атома металла. Например, у возбужденного атома железа имеются пять незанятых валентных орбиталей:

Те*

1

р

?Н N п

Поэтому молекула карбоннла железа имеет есстаз, отвечающий формуле Fc(CO)5.

При повышенной температуре оксид углерода(II) — хороший восстановитель, играющий важную роль в металлургии при восстановлении металлов из их оксидов (см. §§ 192 и 239). Он используется также в качестве газообразного топлива (см. § 159) и входит в число исходных веществ в производстве ряда органических соединений.

Оксид углерода(П) очень ядовит и особенно опасен тем, что не имеет запаха; поэтому отравление им может произойти незаметно. Ядовитое действие оксида углерода, известное под названием угара, объясняется тем, что СО легко соединяется с гемоглобином крови и делает его неспособным переносить кислород от легких к тканям. При вдыхании свежего воздуха образовавшееся соединение (карбоксигемоглобин) постепенно разрушается, и гемоглобин восстанавливает способность поглощать кислород.

157. Соединения углерода с серой и азотом. Из соединений углерода с серой и азотом большое практическое значение имеют сероуглерод CS2 и синильная кислота HCN.

Сероуглерод CS2 получается пропусканием паров серы сквозь слой раскаленного угля. Это бесцветная, сильно преломляющая свет летучая жидкость, кипящая при 46 °С. При долгом хранении сероуглерод желтеет и приобретает неприятный запах.

Сероуглерод ядовит и легко воспламеняется. В нем хорошо растворяются сера, фосфор, иод, различные жиры и смолистые вещества. Сероуглерод используется для борьбы