Оксид углерода (II) и оксид кремния (II)
Оба оксида получают неполным окислением простых веществ или по реакциям: С + СО2 = 2СО, Si + SiO2 = 2SiO. Они оба не реагируют при обычных условиях ни с кислотами, ни со щелочами. Оксид кремния (II) мало доступен и очень редко используется, в отличие от угарного газа СО, на свойствах которого мы остановимся ниже.
Оксид углерода (II) – ядовитый газ без цвета и запаха, горит голубоватым пламенем, легче воздуха, температура кипения 81,63 К, температура плавления 68,03 К, плохо растворим в воде (2,3 объема СО на 100 объемов H2O при 293 К).
Оксид СО принято считать несолеобразующим, однако при пропускании его в расплав щелочи при высоком давлении непосредственно образуется соль в результате протекания окислительно-восстановительной реакции:
СО + КОН = НСООК.
Отсюда формально можно считать СО ангидридом муравьиной кислоты, что подтверждается обезвоживанием муравьиной кислоты:
(*)
Следует, однако, обратить внимание, что в рассмотренных выше реакциях меняется степень окисления углерода +4 в муравьиной кислоте и в ее соли и +2 — в оксиде углерода (II) и эти реакции являются фактически окислительно-восстановительными. В то время как в реакциях соединения, характерных для "классических" солеобразующих оксидов, степень окисления элементов никогда не меняется, например:
СаО + СО2 = СаСО3.
Формальная степень окисления углерода +2 не отражает строение молекулы СО, в которой помимо двойной связи, образованной обобществлением электронов С и О, имеется дополнительная, образованная по донорно-акцепторному механизму за счет неподеленной пары электронов кислорода (изображена стрелкой):
В связи с этим молекула СО очень прочна и способна вступать в реакции окисления-восстановления только при высоких температурах. При обычных условиях СО не взаимодействует с водой, щелочами или кислотами.
На воздухе СО горит голубоватым пламенем:
2СО + O2 = 2СO2 .
При нагревании он восстанавливает металлы из их оксидов:
FеО + СО = Fе + СО2↑.
В присутствии катализатора или под действием облучения СО окисляется хлором, образуя ядовитый газ фосген:
СО + Сl2 = СОСl2.
При взаимодействии с парами воды идет обратимая реакция с образованием СО2 и водорода:
СО + Н2О СО2 + Н2,
при нагревании с водородом при повышенном давлении образуется метиловый спирт:
СО + 2Н2 СН3ОН.
Со многими металлами СО образует летучие карбонилы:
Ni + 4СО = Ni(СО)4 .
В природе оксид углерода (II) практически не встречается. В лаборатории его обычно получают обезвоживанием муравьиной кислоты по реакции (*).
Оксид углерода (II) может быть также получен при восстановлении оксида углерода (IV) углеродом или металлами: