Ce este monoxidul de carbon? Structura moleculei

Monoxidul de carbon, cunoscut și ca monoxid de carbon, are o compoziție moleculară foarte puternică, este inert în proprietățile sale chimice și slab solubil în apă. Acest compus este, de asemenea, incredibil de toxic, când intră în sistemul respirator, se combină cu hemoglobina sângelui și oprește transferul oxigenului în țesuturi și organe.

Denumirea chimică și formula

Monoxidul de carbon este cunoscut și sub alte denumiri, inclusiv monoxidul de carbon II. În viața de zi cu zi se numește de obicei monoxid de carbon. Acest monoxid de carbon este un gaz toxic, incolor și fără gust, care este inodor. Formula sa chimică este CO, iar masa unei molecule este de 28,01 g / mol.

Efecte asupra corpului

Monoxidul de carbon se combină cu hemoglobina pentru a forma carboxihemoglobina, care nu are capacitate de oxigen. Inhalarea vaporilor săi dăunează sistemului nervos central (CNS) și sufocării. Lipsa de oxigen rezultată provoacă dureri de cap, amețeli, scăderea frecvenței cardiace și frecvența respiratorie, ceea ce duce la moarte inconștiență și ulterior a organismului.

Gaz toxic

Monoxidul de carbon este produs prin arderea parțială a substanțelor care conțin carbon, de exemplu în motoarele cu combustie internă. Compusul conține un atom de carbon, legat covalent la un atom de oxigen. Monoxidul de carbon este foarte toxic și aceasta este una dintre cele mai frecvente cauze ale otrăvirilor fatale din întreaga lume. Expunerea poate duce la deteriorarea inimii și a altor organe.

Care este utilizarea monoxidului de carbon?

În ciuda toxicității sale grave, monoxidul de carbon este extrem de util - datorită tehnologiei moderne, o serie de produse vitale sunt create din acesta. Monoxidul de carbon, deși astăzi este considerat un contaminant mereu prezent în natură, dar nu într-o cantitate, cum ar fi, de exemplu, dioxidul de carbon.

Erori sunt cei care cred că nu există un compus de monoxid de carbon în natură. CO se dizolvă în roca vulcanică topită la presiuni mari din mantaua pământului. Conținutul de oxizi de carbon din gazele vulcanice variază de la mai puțin de 0,01% până la 2%, în funcție de vulcan. Deoarece natura acestui compus nu este o valoare constantă, nu este posibil să se măsoare cu precizie emisiile de gaze naturale.

Proprietăți chimice

Monoxidul de carbon (formula CO) se referă la oxizi care nu formează săruri sau indiferenți. Cu toate acestea, la o temperatură de +200 ^oC reacționează cu hidroxidul de sodiu. În timpul asta chimic formarea formatului de sodiu are loc:

NaOH + CO = HCOONa (sare de acid formic).

Proprietățile monoxidului de carbon se bazează pe capacitatea sa de reducere. Monoxid de carbon:

• poate reacționa cu oxigenul: 2CO + O₂ = 2CO_2-
• este capabil să reacționeze cu halogeni: CO + Cl₂ = COCI₂ (Fosgen);
• are o proprietate unică de a recupera metalele pure din oxizii lor: Fe₂O₃ + 3CO = 2Fe + 3CO_2-
• formează carboniluri de metale: Fe + 5CO = Fe (CO)_5-
• perfect solubil în cloroform, acid acetic, etanol, hidroxid de amoniu și benzen.

Structura moleculară

Doi atomi, dintre care, de fapt, molecula de oxid de carbon (CO) constă, sunt legați printr-o legătură triplă. Două dintre ele sunt formate prin fuziunea electronilor p de atomi de carbon cu oxigen, iar a treia se datorează unui mecanism special datorat perechilor libere 2p-orbitale ale atomilor de carbon și 2p-electron de oxigen. Această structură asigură molecula cu rezistență ridicată.

Un pic de istorie

Chiar și Aristotel din Grecia antică a descris vaporii toxici produsi prin arderea cărbunelui. Nu era cunoscut mecanismul morții în sine. Cu toate acestea, una dintre cele mai vechi metode de executare a fost închiderea legii încălcării în camera de aburi, unde s-au situat căminele. Medicul grec Galen a sugerat că în aer apar anumite modificări care dăunează atunci când sunt inhalate.

În timpul celui de-al doilea război mondial, un amestec de gaze cu aditivi de monoxid de carbon a fost utilizat drept combustibil pentru autovehiculele din anumite părți ale lumii, unde exista o cantitate limitată de benzină și motorină. În exterior (cu unele excepții) au fost instalate generatoare de cărbune sau gaz de lemn și un amestec de azot atmosferic, monoxid de carbon și un număr mic de alte gaze a fost alimentat într-un mixer cu gaz. Acesta a fost așa-numitul gaz de lemn.

Oxidarea monoxidului de carbon

Monoxidul de carbon este format prin oxidarea parțială a compușilor care conțin carbon. CO se formează atunci când oxigenul nu este suficient pentru a produce dioxid de carbon (CO₂), de exemplu, în funcționarea unui cuptor sau a unui motor cu combustie internă într-un spațiu închis. Dacă există oxigen, precum și alte concentrații atmosferice, arderea monoxidului de carbon emite lumină albastră, formând dioxid de carbon, cunoscut sub numele de dioxid de carbon.

Dioxidul de carbon este utilizat pe scară largă până în anii 1960 a secolului trecut pentru instalațiile de iluminat interior, de gătit și de încălzire, el a avut-o cu o parte a combustibilului ca o componentă prioritară. Unele procese din tehnologiile moderne, cum ar fi topirea fierului, încă produc monoxid de carbon ca produs secundar. Compusul foarte CO este oxidat în CO₂ la temperatura camerei.

Există un CO în natură?

Există monoxid de carbon în natură? Una dintre sursele sale naturale este reacțiile fotochimice care apar în troposferă. Aceste procese ar trebui să genereze aproximativ 5 × 10¹² kg de materie este e-one. Alte surse, așa cum am menționat deja mai sus, sunt vulcani, incendii forestiere și alte tipuri de arsuri.

Proprietăți moleculare

Monoxidul de carbon are o masă molară de 28,0, ceea ce îl face puțin mai dens decât aerul. Lungimea legăturii dintre cei doi atomi este de 112,8 micrometri. Este destul de aproape că oferă una dintre cele mai puternice legături chimice. Ambele elemente din compusul CO au împreună aproximativ 10 electroni într-o coajă de valență.

De regulă, o dublă legătură apare în compușii carbonilici organici. caracteristică caracteristică a moleculei CO este faptul că între atomi există o puternică legătură triplă cu 6 electroni obișnuiți în 3 orbite moleculare legate. Deoarece 4 din electronii obișnuiți provin dintr-un atom de oxigen și numai 2 din carbon, o orbită legată este ocupată de doi electroni de la O₂, formând o legătură dativă sau dipol. Acest lucru provoacă polarizarea C larr-O molecule cu o sarcină mică de ";" pe carbon și o mică încărcare de "+" pe oxigen.

Celelalte două orbite conectate ocupă o particulă încărcată din carbon și una din oxigen. Molecula este asimetrică: oxigen are o densitate de electroni mai mare de carbon și este, de asemenea, ușor încărcat pozitiv, în comparație cu un atom de carbon negativ.

recepție

În industrie, producția de monoxid de carbon CO se realizează prin încălzire fără accesul aerului la dioxid de carbon sau vapori de apă cu cărbune:

CO₂ + C = 2CO;

H₂O + C = CO + H_2.

Ultimul amestec obținut se mai numește și apă sau gaz de sinteză. În condiții de laborator, monoxidul de carbon II prin expunerea acizilor organici la acid sulfuric concentrat, care acționează ca agent de deshidratare:

HCOOH = CO + H₂Despre;

H₂C₂oh₄ = CO₂ + H₂O.

Principalele simptome și ajutor cu otrăvire cu CO

Este otrăvirea cu monoxid de carbon? Da, și foarte puternic. Monoxidul de otrăvire este cel mai frecvent fenomen din întreaga lume. Cele mai frecvente simptome sunt:

• sentiment de slăbiciune;
• greață;
• amețeli;
• oboseală;
• iritabilitate;
• apetit scăzut;
• dureri de cap;
• dezorientare;
• vedere defectuoasă;
• vărsături;
• leșin;
• convulsii.

Expunerea la acest gaz toxic poate duce la daune semnificative, care pot duce adesea la condiții patologice cronice prelungite. Monoxidul de carbon poate provoca daune grave fătului unei femei însărcinate. Victimele, de exemplu, după un incendiu, ar trebui să primească asistență imediată. necesitatea urgentă de a apela o ambulanță, a da acces la aer curat, îndepărtați scurgerea de îmbrăcăminte respirație, calm, cald. Otrare severă, de regulă, este tratată numai sub supravegherea medicilor, într-un spital.

cerere

Monoxidul de carbon este, așa cum sa menționat deja, este toxic și periculos, dar este unul dintre compușii de bază care sunt utilizate în industria modernă pentru sinteza organică. CO este utilizat pentru a produce metale pure, carboniluri, fosgen, dioxid de carbon, alcool metilic, formamidă, aromatice aldehide, formice Acid. Această substanță este, de asemenea, utilizată drept combustibil. În ciuda toxicității și a toxicității sale, este adesea folosit ca materie primă pentru obținerea de substanțe diferite în industria chimică.

Monoxidul de carbon și dioxidul de carbon: care este diferența?

Monoxidul și dioxidul de carbon (CO și CO₂) sunt adesea confundate unul cu celălalt. Ambele gaze sunt inodore și incolore, ambele având un efect negativ asupra sistemului cardiovascular. Ambele gaze pot intra în organism prin inhalare, piele și ochi. Acești compuși, atunci când sunt expuși la un organism viu, au un număr de simptome comune - dureri de cap, amețeli, convulsii și halucinații. Majoritatea oamenilor au dificultăți în determinarea diferenței și nu înțeleg că emisiile de autovehicule emit atât CO, cât și CO₂ . În interior, o creștere a concentrației acestor gaze poate fi periculoasă pentru sănătatea și siguranța unei persoane expuse la acestea. Care este diferența?

La concentrații mari, ambele pot fi fatale. Diferența este că CO₂ este un gaz natural obișnuit necesar pentru întreaga viață a plantelor și animalelor. CO nu este un eveniment obișnuit. Acesta este un produs secundar al arderii de combustibil anoxic. Diferența chimică critică este aceea a CO₂ conține un atom de carbon și doi atomi de oxigen, în timp ce în CO există doar unul. Dioxidul de carbon este neinflamabil, în timp ce monoxidul are o probabilitate mare de aprindere.

Dioxidul de bioxid natural apare în atmosferă: oamenii și animalele respiră oxigenul și expiră dioxidul de carbon, adică ființele vii sunt capabile să reziste în cantități mici. Acest gaz este, de asemenea, necesar ca plantele să efectueze fotosinteza. Cu toate acestea, monoxidul de carbon nu apare în mod natural în atmosferă și poate provoca probleme de sănătate chiar și la concentrații scăzute. Densitatea ambelor gaze este de asemenea diferită. Dioxidul de carbon este mai greu și mai dens decât aerul, în timp ce monoxidul de carbon este ușor mai ușor. Această caracteristică trebuie luată în considerare atunci când instalați senzori adecvați în case.