2.4 Сполуки Карбону з Сульфуром і Нітрогеном

З сполук карбону з сульфуром і нітрогеном велике практичне значення мають карбон сульфід CS₂ та ціаністоводнева (синильна) кислота HCN.

Карбон сульфід CS₂ добувають пропусканням пари сульфуру крізь шар розжареного карбону. Це безбарвна летка рідина, що сильно заломлює світло, кипить при 46°С. При тривалому зберіганні Карбон сульфіду стає жовтим і набуває неприємного запаху.

Карбон сульфід отруйний і легко загоряється. У ньому добре роз-чиняються сульфур, фосфор, йод, різні жири і смолисті речовини.

Ціаністоводнева кислота HCN. При високій температурі, наприклад в електричній дузі, карбон може безпосередньо сполучатися з нітрогеном, утворюючи безбарвний отруйний газ диціан, молекулярна маса якого відповідає формулі C₂N₂. За своїми хімічними властивостями диціан трохи схожий на галогени. Подібно до них, він утворює сполуку з гідрогеном HCN, що має кислотні властивості і дістала назву ціаністоводневої, або синильної, кислоти.

Ціаністоводнева кислота—безбарвна, дуже летка рідина, кипить при 26,7°С і має характерний запах гіркого мигдалю.

У водному розчині ціаністоводнева кислота лише незначною мірою дисоціює на іони

Ціаністоводнева кислота — сильна отрута, що діє смертельно навіть у мізерних дозах (менше 0,05г).

Солі ціаністоводневої кислоти називаються ціанідами. З них найбільше застосовується калій ціанід.

Калій ціанід KCN — безбарвні кристали, що добре розчиняються у воді. Калій ціанід так само отруйний, як і синильна кислота. На повітрі під дією СО₂ він досить швидко розкладається, виділяючи синильну кислоту і перетворюючись на карбонат:

2KCN + Н₂О + СО₂ = К2СО₃ + 2HCN.

Як сіль дуже слабкої кислоти, калій ціанід у воді гідролізується:

CN^- + Н₂О = HCN + ОН^-

Тому розчин калійціанід має лужну реакцію і дуже пахне синильною кислотою. Аналогічні властивості має і натрій ціанід.

Ціаніди калію і натрію здатні розчиняти при наявності кисню повітря золото і срібло. На цьому грунтується їх застосування для добування цих металів з руд. Крім того, їх використовують в органічному синтезі, для гальванічного золотіння і сріблення.[6]

ВИСНОВОК

Вся земне життя заснована на вуглеці. Кожна молекула живого організму побудована на основі вуглецевого скелета. Атоми вуглецю постійно мігрують з однієї частини біосфери (вузькою оболонки Землі, де існує життя) в іншу. На прикладі круговороту вуглецю в природі можна простежити в динаміці картину життя на нашій планеті. Основні запаси вуглецю на Землі перебувають у вигляді міститься в атмосфері і розчиненого в Світовому океані діоксиду вуглецю, тобто вуглекислого газу (CO₂). Розглянемо спочатку молекули вуглекислого газу, що знаходяться в атмосфері. Рослини поглинають ці молекули, потім у процесі фотосинтезу атом вуглецю перетворюється на різноманітні органічні сполуки і таким чином включається в структуру рослин. Далі можливо кілька варіантів:

1. Вуглець може залишатися в рослинах, поки рослини не загинуть. Тоді їх молекули підуть в їжу редуцентам (організмам, які харчуються мертвою органічною речовиною і при цьому руйнують його до простих неорганічних сполук), таким як гриби і терміти. Зрештою вуглець повернеться в атмосферу як CO₂;

2. Рослини можуть бути з'їдені травоїдними тваринами. У цьому випадку вуглець або повернеться в атмосферу (в процесі дихання тварин і при їх розкладанні після смерті), або травоїдні тварини будуть з'їдені м'ясоїдними (і тоді вуглець знову ж повернеться в атмосферу тими ж шляхами);

3. рослини можуть загинути і опинитися під землею. Тоді кінцевому підсумку вони перетворяться на викопне паливо -наприклад, на вугілля.

У разі ж розчинення вихідної молекули CO₂ в морській воді також можливі декілька варіантів:

4. вуглекислий газ може просто повернутися в атмосферу (цей вид взаємного газообміну між Світовим океаном і атмосферою відбувається постійно);

5. вуглець може увійти в тканини морських рослин або тварин. Тоді він буде поступово накопичуватися у вигляді відкладень на дні Світового океану і врешті-решт перетвориться в вапняк або з відкладень знову перейде в морську воду.

Якщо вуглець увійшов до складу осадових відкладень або викопного палива, він вилучається з атмосфери. Протягом існування Землі вилучений таким чином вуглець заміщується вуглекислим газом, потрапляли в атмосферу при вулканічних виверженнях та інших геотермальних процесах. У сучасних умовах до цих природних факторів додаються також викиди при спалюванні людиною викопного палива. У зв'язку з впливом CO₂ на парниковий ефект дослідження круговороту вуглецю стало важливою задачею для вчених, що займаються вивченням атмосфери.

Складовою частиною цих пошуків є встановлення кількості CO₂, що знаходиться в тканинах рослин (наприклад, у щойно посадженому лісі) - вчені називають це стоком вуглецю. Оскільки уряди різних країн намагаються досягти міжнародної угоди з обмеження викидів CO₂, питання збалансованого співвідношення стоків та викидів вуглецю в окремих державах став головним яблуком розбрату для промислових країн. Проте вчені сумніваються, що накопичення вуглекислого газу в атмосфері можна зупинити одними лісопосадками.

Вуглецьпостійноциркулюєвземнійбіосферіпозамкнутихвзаємопов'язанимшляхах. В даний час до природних процесів додаються наслідки спалювання викопного палива.