A szén-oxidjai

A szén-dioxid, a szén-monoxid és a metán

A szén-dioxid eredete, előfordulása és jelentősége

A szén-dioxid a másodlagos légkörben jelenik meg, 3 milliárd évvel ezelőtt mennyisége feltehetően meghaladta a mai szintet. Nem szabad elfelednünk, hogy a szén-dioxid - kötött formában - nem az atmoszférában, hanem a litoszférában fordul elő a legnagyobb mennyiségben, karbonát formájában. A légköri szén-dioxid - a vízgőzzel együtt - elnyeli a felszín által kibocsátott hosszúhullámú sugarakat, ezáltal növelve a légkör átlaghőmérsékletét. A jelenséget, amelyet az ábra mellett részletesebben kifejtünk üvegházhatásnak nevezzük.

 

A szén-dioxid koncentrációja jelentős változásokon ment keresztül a földtörténeti korok során, amely számtalan tényezőre vezethető vissza. Az utóbbi száz évben feltehetően antropogén (emberi beavatkozás) hatásnak köszönhetően kezdett el emelkedni, ezzel hozzájárulva a globális felmelegedésnek nevezett környezeti problémához.

 

A Napból érkező hősugarak egy részét az atmoszféra, elsősorban a felhők visszaverik. A hősugarak másik részét a talaj veri vissza, míg egy fennmaradó, még mindig jelentős mennyiségét elnyeli a litoszféra. Az elnyelt sugarakat a talaj hősugárzás formájában visszajuttaja a légkörbe, onnan azonban nem távozik a világűrbe, mivel egyes légköri gázok (elsősorban a szén-dioxid, emellett a vízgőz, a metán és sok más gáz) "fogságba" ejtik. A jelenséget üvegházhatásnak nevezzük. Az üvegházhatás igen jelentős jelenség, nélküle a Föld átlaghőmérséklete becslések szerint 13 Celsius-fokkal alacsonyabb lenne.

Az ún. üvegházhatású gázok felhalmozódása a légkörben hozzájárul a globális felmelegedéshez, más néven az üvegházhatás fokozódásához, mivel minél több üvegházhatású gáz van a légkörben annál több hősugarat ejtenek "fogságba". Az üvegházhatású gázok közül a legjelentősebb mértékben a szén-dioxid, a metán, a freonok és a dinitrogén-oxid halmozódott fel. A tüzelőanyagok nagymértékű égetése miatt az elmúlt évszázadban a szén-dioxid koncentrációja közel kétszeresére emelkedett.

1. A bal oldali oszlopban a légköri szén-dioxid forrásait láthatod, a jobb oldaliban a globális felmelegedés következményeire utaló képeket. A képek segítségével nevezd meg a forrásokat és a veszélyeket!

 

 

 

A szén-dioxid kémiai tulajdonságai

A szintelen, szagtalan szén-dioxid elsősorban a tökéletes égés, valamint a légzés végtermékeként kerül a levegőbe. A négy vegyértékű szén és a hat vegyértékű oxigének között kétszeres kovalens kötés alakul ki, a szén-dioxid molekula téralkata lineráis (egyenes).

2. Mit jelent a vegyértékűség?
3. Rajzold le a szén-dioxid egyszerűsített szerkezeti képletét?
4. Az elektronegatívitás értékek elátámasztják a kovalens kötés kialakulását?
5. Írd fel a tökéletes égés reakcióegyenletét!

A szén-dioxid kimutatása meszes vízzel Kalcium-oxidot oldjunk fel vízben, majd szűrjük meg a keletkezett oldatot! Szívószál segítségével fújjunk levegőt a megszűrt meszes vízben. Azt tapasztaljuk, hogy a víz zavarossá válik. 6. Írd fel a meszes víz (mészoltás) előállításának reakcióegyenletét! Az oltott mész (kalcium-hidroxid) szén-dioxiddal mészkővé (kalcium-karbonát) és vízzé alalkul. 7. Írd fel az oltott mész és a szén-dioxxid reakciójának egyenletét!

 

 

 

 

 

 

 

A szén-dioxid élettani tulajdonságai

A szén-dioxid a növények számára nélkülözhetetlen, hisz a fotoszintézis egyik alapvető vegyülete. Az állatok, így az ember számára is azonban könnyen válhat veszélyessé. A szén-dioxid az oxigénnél nehezebb, így a talajközeli rétegekben halmozódik fel. Évről évre ismétlődő sajnálatos baleset az szén-dioxid mérgezés, amely elsősorban boros pincékben veszélyezteti az emberi életet. Megelőzésként célszerű égő gyertyát derék magasságban tartva lemenni, hisz oxigénhiány esetén a gyertya elalszik.

Légzéssel kapcsolatos ábrák 1., 2., 3., 4. Üvegházhatás, illetve az éghajlat alakulása az egyes földtörténeti korokban Tüzelőanyag és az üvegházhatás

 

 

8. Rajzold le a szén körforgását az alábbi fogalmak felhasználásával!

fotoszintézis, légzés, sejtlégzés, szőlőcukor

 

 

A szén-körforgása, A szén-körforgása 2. EU-tagállamok szén-dioxid kibocsátása A szén-dioxid-szint megkétszereződésének hatása az éghajlatra és a növényzetre Az évi 250 tonnánál több ipari eredetű légszennyező anyagot kibocsátó települések

 

 

 

 

A metán

A metán nem szén-oxid, de szénvegyület, egész pontosan egy szénhidrogén mivel szén és hidrogén atomokból épül fel. A szénhidrogénekről az energia epochában már tanultál. A metánt főleg baktériumok termelik, ilyen baktériumok vannak pl.: a kérődzők gyomrában, ahol a cellulózbontást végzik. Érdemes tudni, hogy a metán 30-szor jobban fokozza az üvegházhatást, mint a szén-dioxid.

A szén-monoxid eredete, előfordulása

Sokáig úgy gondolták, hogy a szén-monoxid kizárólag antropogén eredetű, az utóbbi évtizedekben azonban kimutatták, hogy már korábbi földtörténeti időszakokban is előfordult. Feltehetően a növényzet természetes égése, illetve szénhidrogének oxidációja során került a levegőbe. Napjainkban az emberi légszennyezésnek köszönhetően nő a koncentrációja, főleg a gépjárművek kipufogó gázai járulnak hozzá. Szén-monoxid nyelőként jelen ismereteink szerint elsősorban a talaj tekinthető.

A szén-monoxid kémiai tulajdonságai

A négy vegyértékű szén és a hat vegyértékű oxigén között háromszoros kovalens kötés alakul ki, a kötés jellege a nitrogénmolekuláéhoz hasonló, egy lényeges különbség azonban van. A szén mellett nemkötő elektronpár helyezkedik el, így felmerül a kérdés, honnan származik a harmadik kötő elektronpár? A harmadik kötés mindkét elektronját az oxigén adja, ezt a kovalens kötés típust datív kötésnek nevezzük. A datív kötés elektronjait adó atomot donornak, az elektront fogadó atomot akceptornak nevezzük.

A szén-monoxid élettani tulajdonságai

A szén-monoxid súlyosan mérgező gáz! Kis koncentrációban is lehet halálos! A mérgezést elsősorban rosszúl üzemelő tüzelőberendezések, csukott garázsban beindított gépjárművek kipufogó gáza okozza. Az eleinte fejfájás, hányinger és hányás tünettel jelentkező szén-monoxid mérgezés hamar eszméletvesztéshez vezet. A sérültet mielőbb vigyük szabad levegőre, saját testi épségünket azonban ne kockáztassuk! Szükség esetén hívjunk mentőt, tűzoltót! Ne feledjük! A szén-monoxid 400-szor jobban kötődik a hemoglobinhoz, mint az oxigén! A tüzelőberendezéssel ellátott helyiségekben, rosszúl szellőző pincékben célszerű szén-monoxid koncentrációt mérő műszert felszerelni.

üvegházhatás, globális felmelegedés, datív kötés, akceptor, donor