Óxidos del carbono

Página 1 Química Del Carbono

Química Inorgánica

▌ ÓXIDOS DEL CARBONO Los principales óxidos son: CO y CO2 (también existe C3O2) Monóxido de carbono: es tóxico y se obtiene quemando carbono en atmósfera pobre en oxígeno. Es reductor y se comporta como base de Lewis débil.

La estructura se justifica para TOM

z*

Orbital

z*

Orbital atómico Átomo B

x* y*

2p

2p

CO

O

C

x* y* 3p

z

2p

z

x y

x y 2s

s*

2s

s

Es diamagnético y de orden enlace 3.

3s

s*

2s s

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Química Inorgánica El monóxido de carbono, a pesar de ser una base de Lewis débil, actúa como ligando frente a los metales de transición, en los complejos “carbonilos metálicos” en los que suministra un par de electrones para la formación del enlace M-CO. Además los electrones de los orbitales “d” del metal son transferidos a los orbitales moleculares del pi vacíos en la molécula de CO ( ¶x*¶y*) fortaleciendo el enlace M CO; de ahí que el CO sea un ligado piácido.

Estabiliza los estados inferiores, así por ejemplo: [Ni(CO)4]0 [Fe(CO)5]0 Los carbonilos metálicos son fácilmente volátiles y muy tóxicos y tienen relativa estabilidad a temperatura ambiente.

Son importantes no solo en química de complejos, sino en tecnología, así el [Ni(CO)4]0 participa en la metalurgia del níquel, transformándolo de impuro en puro (ver níquel).

Es poco soluble en agua, y no presenta carácter acido en dicha solución. No es el anhídrido del ácido fórmico, a pesar que se puede formar a partir del mismo:

H2SO4 H-COOH

CO + H2O

Se reconoce con I2O5, en presencia del almidón.

CO + I2O5

I2 + CO2 el yodo da color azul con el almidón.

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QuĂ­mica InorgĂĄnica DiĂłxido de carbono: TĂłxico, pero solo por asfixia, se disuelve en agua presentando carĂĄcter ĂĄcido dĂŠbil. Podemos plantear los siguientes equilibrios: + đ??‡đ?&#x;? đ??‚đ??Žđ?&#x;‘ + đ??‡đ?&#x;? đ??Ž ⇌ đ??‡đ??‚đ??Žâˆ’ đ?&#x;‘ + đ??‡đ?&#x;‘ đ??Ž đ?&#x;?− + đ??‡đ??‚đ??Žâˆ’ đ?&#x;‘ + đ??‡đ?&#x;? đ??Ž ⇌ đ??‚đ??Žđ?&#x;‘ + đ??‡đ?&#x;‘ đ??Ž

đ??Šđ??š = đ?&#x;?đ?&#x;Žâˆ’đ?&#x;• đ???ĂŠđ??›đ??˘đ??Ľ đ??Śđ??Žđ??˛ đ???ĂŠđ??›đ??˘đ??Ľ

Los carbonatos tienen los siguientes equilĂ­brios: − − đ??‚đ??Žđ?&#x;?− đ?&#x;‘ + đ??‡đ?&#x;? đ??Ž ⇌ đ??‡đ??‚đ??Žđ?&#x;‘ + đ??‡đ??Ž − đ??‡đ??‚đ??Žâˆ’ đ?&#x;‘ + đ??‡đ?&#x;? đ??Ž ⇌ đ??‡đ?&#x;? đ??‚đ??Žđ?&#x;‘ + đ??‡đ??Ž

Equilibrios mĂĄs fuertes que los anteriores, por lo tanto, carbonatos y bicabonatos presentan carĂĄcter alcalino.

La molĂŠcula de diĂłxido de carbono se justifica planteando hibridizaciĂłn sp para el carbono: s

s

Ď€

Ď€

đ??Ž=đ??‚=đ??Ž

La teorĂ­a de la valencia no justifica la polaridad encontrada experimentalmente; por ello planteamos la teorĂ­a de la resonancia

δ(+)

O − C ≥ Oδ(−) ↔

δ(−)

O ≥ C−Oδ(+)

Otra forma es plantear orbitales tricĂŠntricos (ver Christen)

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QuĂ­mica InorgĂĄnica TermodinĂĄmica de los Ăłxidos del carbono Existen dos equilibrios importantes: đ??‚đ??Žđ?&#x;? + đ??‚ ⇌ đ?&#x;?đ??‚đ??Ž đ?šŤđ??‡ = +đ?&#x;’đ?&#x;?đ??Šđ??œđ??šđ??Ľ/đ??Śđ??¨đ??Ľ

Es favorable solamente a altas temperaturas (mayores a 950ÂşK) Este equilibrio es importante en las reducciones de sustancias orgĂĄnicas y Ăłxidos metĂĄlicos, ya que a elevadas temperaturas darĂĄ CO y a bajas temperaturas CO2.

Otro equilibrio importante: đ??‚đ??Ž + đ?&#x;?â „đ?&#x;? đ??Žđ?&#x;? ⇌ đ??‚đ??Ž đ?&#x;? đ?šŤđ??‡ = −đ?&#x;?đ?&#x;Žđ?&#x;”đ?&#x;•đ??Šđ??œđ??šđ??Ľ/đ??Śđ??¨đ??Ľ

Muy favorable termodinĂĄmicamente, pero dado la inercia quĂ­mica del CO, esta reacciĂłn sucede por encima de 1500ÂşC. De allĂ­ que por encima de 1500ÂşC se asegura que estos equilibrios presentados se desplazan hacia la derecha.