​​​​​​​Чем можно объяснить, исходя из химического строения оксида углерода (II) (одного из самых опасных токсичных веществ на пожаре), его повышенную устойчивость и химическую инертность? (Решение → 31659)

Заказ №38836

Чем можно объяснить, исходя из химического строения оксида углерода (II) (одного из самых опасных токсичных веществ на пожаре), его повышенную устойчивость и химическую инертность?

Решение:

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. Рассмотрим электронное строение СО, где атомы связаны между собой двойной ковалентной связью и одной донорно-акцепторной, причём кислород является донором, а углерод акцептором. В рамках метода валентных связей строение молекулы CO можно описать формулой Согласно методу молекулярных орбиталей электронная конфигурация невозбуждённой молекулы CO σ 2 Oσ 2 zπ 4 x, y σ 2 C. Тройная связь образована σ-связью, образованной за счёт σz электронной пары, а электроны дважды вырожденного уровня πx, y соответствуют двум π-связям. Электроны на несвязывающих σC-орбитали и σO-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 1069кДж/моль, или 256 ккал/моль, что больше, чем у любых других двухатомных молекул) и имеет малое межъядерное расстояние (dC≡O=0,1128 нм или 1,13 Å). Молекула слабо поляризована, её электрический дипольный момент μ = 0,04·10−29Кл·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. Оксид углерода(II) представляет собой бесцветный газ без вкуса и запаха. Горюч. Так называемый «запах угарного газа» на самом деле представляет собой запах органических примесей. Свойства оксида углерода(II) Стандартная энергия Гиббса образования ΔG −137,14 кДж/моль (г.) (при 298 К) Стандартная энтропия образования S 197,54 Дж/моль·K (г.) (при 298 К) Стандартная мольная теплоёмкость Cp 29,11 Дж/моль·K (г.) (при 298 К) Энтальпия плавления ΔHпл 0,838 кДж/моль Энтальпия кипения ΔHкип 6,04 кДж/моль Критическая температура tкрит −140,23 °C

​​​​​​​Чем можно объяснить, исходя из химического строения оксида углерода (II) (одного из самых опасных токсичных веществ на пожаре), его повышенную устойчивость и химическую инертность?