Hva er karbonmonoksid? Strukturen av molekylet

Kullmonoksyd, også kjent som karbonmonoksyd, har en meget sterk molekylær sammensetning, er inert i sine kjemiske egenskaper og dårlig oppløselig i vann. Denne forbindelsen er også utrolig giftig, når den kommer inn i luftveiene, kombinerer den med blodets hemoglobin, og det stopper å overføre oksygen til vev og organer.

Kjemiske navn og formel

Kullmonoksyd er også kjent under andre navn, inkludert karbonmonoksid II. I hverdagen er det vanligvis kalt karbonmonoksid. Dette karbonmonoksid er en giftig, fargeløs og smakløs gass som er luktfri. Dens kjemiske formel er CO, og massen av ett molekyl er 28,01 g / mol.

Effekter på kroppen

Kullmonoksid kombinerer med hemoglobin for å danne karboksyhemoglobin, som ikke har oksygenkapasitet. Innånding av dampene forårsaker skade på sentralnervesystemet (CNS) og kvelning. Den resulterende mangelen på oksygen forårsaker hodepine, svimmelhet, nedsatt puls og respirasjonsfrekvens, som fører til svimmelhet og etterfølgende død av kroppen.

Giftig gass

Kullmonoksyd produseres ved delvis forbrenning av stoffer som inneholder karbon, for eksempel i forbrenningsmotorer. Forbindelsen inneholder 1 karbonatom, kovalent bundet til 1 oksygenatom. Karbonmonoksid er meget giftig, og dette er en av de vanligste årsakene til dødelige forgiftninger rundt om i verden. Eksponering kan føre til skade på hjertet og andre organer.

Hva er bruken av karbonmonoksid?

Til tross for sin alvorlige toksisitet er karbonmonoksid ekstremt nyttig - takket være moderne teknologi er det opprettet en rekke vitale produkter fra den. Karbonmonoksid, selv om det i dag anses som et forurensende stoff, har alltid vært til stede i naturen, men ikke i slike mengder som for eksempel karbondioksid.

Feil er de som tror at det ikke er karbonmonoksidforbindelse i naturen. CO oppløses i smeltet vulkansk stein ved høytrykk i jordens mantel. Innholdet av karbonoksider i vulkanske gasser varierer fra mindre enn 0,01% til 2%, avhengig av vulkanen. Siden naturen til denne forbindelsen ikke er en konstant verdi, er det ikke mulig å måle naturgassutslipp nøyaktig.

Kjemiske egenskaper

Kullmonoksyd (CO-formel) refererer til ikke-saltdannende eller likegyldige oksyder. Men ved en temperatur på +200 ^o C reagerer det med natriumhydroksyd. Under denne kjemiske prosessen dannes natriumformiat:

NaOH + CO = HCOONa (salt av myresyre).

Egenskaper av karbonmonoksid er basert på reduserende evne. Karbonmonoksid:

• Kan reagere med oksygen: 2CO + 02 = 2CO2 _;
• Kan reagere med halogener: CO + Cl ₂ = COCl ₂ (fosgen);
• Har en unik egenskap for å gjenvinne rene metaller fra deres oksider: Fe ₂ O ₃ + 3CO = 2Fe + 3CO _2;
• Former karbonyler av metaller: Fe + 5CO = Fe (CO) _5;
• Perfekt løselig i kloroform, eddiksyre, etanol, ammoniumhydroksyd og benzen.

Molekylstruktur

To atomer, som faktisk består av karbonmonoksid (CO) -molekylet, er forbundet med en trippelbinding. To av dem dannes ved sammensmelting av p-elektroner av karbonatomer med oksygen, og den tredje skyldes en spesiell mekanisme på grunn av de frie 2p-orbitaler av karbon- og 2p-elektron-oksygenpar. Denne strukturen gir molekylet høy styrke.

Litt historie

Selv Aristoteles fra antikkens Hellas beskrev de giftige røykene som ble produsert av brennende kul. Dødsmekanismen var ikke kjent. En av de gamle metodene for utførelse var imidlertid låsingen av den overtrengende loven i damprommet, hvor embers var plassert. Gresk lege Galen foreslo at noen endringer forekommer i luften som forårsaker skade ved innånding.

Under andre verdenskrig ble en gassblanding med karbonmonoksidblandinger brukt som drivstoff til motorvogner i deler av verden hvor det var begrenset mengde bensin og diesel. Eksternt (med noen unntak) ble det installert generatorer av kull- eller tregass, og en blanding av atmosfærisk nitrogen, karbonmonoksyd og en liten mengde andre gasser ble tilført til gassblanderen. Dette var den såkalte tregassen.

Oksidasjon av karbonmonoksid

Kullmonoksyd dannes ved delvis oksidasjon av karbonholdige forbindelser. CO dannes når oksygen ikke er tilstrekkelig til å produsere karbondioksid (CO ₂ ), for eksempel når en ovn eller en forbrenningsmotor opererer i et lukket rom. Hvis oksygen er tilstede, så vel som andre atmosfæriske konsentrasjoner, brenner karbonmonoksid, som utsender blått lys, danner karbondioksid, kjent som karbondioksid.

Kullgass, som var mye brukt før 1960-tallet for forrige århundre for innendørs belysning, matlaging og oppvarming, hadde CO i sin sammensetning som en fordelaktig drivstoffkomponent. Noen prosesser i moderne teknologi, for eksempel jernsmelting, produserer fortsatt karbonmonoksid som et biprodukt. Den meget CO-forbindelsen oksyderes til CO ₂ ved romtemperatur.

Er det en CO i naturen?

Er det karbonmonoksid i naturen? En av de naturlig forekommende kildene er fotokjemiske reaksjoner som forekommer i troposfæren. Disse prosessene skal generere ca 5 × 10 ¹² kg stoff e. Andre kilder, som nevnt ovenfor, er vulkaner, skogbranner og andre typer brennende.

Molekylære egenskaper

Kullmonoksyd har en molar masse på 28,0, noe som gjør den litt mindre tett enn luft. Lengden på bindingen mellom de to atomer er 112,8 mikrometer. Det er nært nok til at det gir en av de kraftigste kjemiske bindingene. Begge elementene i CO-forbindelsen har sammen om lag 10 elektroner i ett valensskall.

Som regel oppstår en dobbeltbinding i organiske karbonylforbindelser. Et karakteristisk trekk ved CO-molekylet er at mellom atomene er det en sterk trippelbinding med 6 vanlige elektroner i 3 bundne molekylære orbitaler. Siden 4 av de vanlige elektroner stammer fra et oksygenatom og kun 2 fra karbon, er det en bundet omløp opptatt av to elektroner fra O2, og danner en dativål eller dipolbinding. Dette forårsaker polarisasjonen C ← O av et molekyl med en liten ladning på "-" på karbon og en liten ladning av "+" på oksygen.

De resterende to sammenkoblede orbitaler okkuperer en ladet partikkel fra karbon og en fra oksygen. Molekylet er asymmetrisk: oksygen har en større elektrondensitet enn karbon, og er også litt positivt ladet i forhold til negativt karbon.

mottak

I industrien utføres produksjonen av karbonmonoksid CO ved oppvarming uten tilgang av luft til karbondioksid eller vanndamp med kull:

СО ₂ + С = 2СО;

H20 + C = CO + H2 _.

Den siste blandingen som er oppnådd kalles også vann- eller syntesegass. Ved laboratorieforhold, karbonmonoksid II ved å utsette organiske syrer til konsentrert svovelsyre, som virker som et vannfjerningsmiddel:

HCOOH = CO + H20;

H2C204 = C02 + H20.

De viktigste symptomene og hjelp med forgiftning CO

Er karbonmonoksidforgiftning? Ja, og veldig sterk. Kullmonoksydforgiftning er det hyppigste fenomenet i verden. De vanligste symptomene er:

• Feil av svakhet;
• kvalme;
• svimmelhet;
• tretthet,
• irritabilitet;
• Dårlig appetitt
• hodepine;
• desorientering;
• Nedsatt syn;
• oppkast;
• besvimelse;
• kramper.

Eksponeringen for denne giftige gassen kan føre til betydelig skade, noe som ofte kan føre til langvarige kroniske patologiske forhold. Kullmonoksid kan forårsake alvorlig skade på fosteret til en gravid kvinne. Ofre, for eksempel etter en brann, bør gis øyeblikkelig hjelp. Urgent nødt til å ringe en ambulanse, gi tilgang til frisk luft, fjern korthet av klær, rolig og varm. Alvorlig forgiftning, som regel, behandles bare under veiledning av leger, på sykehuset.

søknad

Kullmonoksyd, som allerede sagt, er giftig og farlig, men det er en av de grunnleggende stoffblandingene som brukes i moderne industri for organisk syntese. CO brukes til å produsere rene metaller, karbonyler, fosgen, karbon sulfoksyd, metylalkohol, formamid, aromatiske aldehyder, myresyre . Dette stoffet brukes også som drivstoff. Til tross for giftighet og giftighet, brukes det ofte som råmateriale for å skaffe ulike stoffer i kjemisk industri.

Karbonmonoksid og karbondioksid: Hva er forskjellen?

Monoksid og karbondioksid (CO og CO ₂ ) er ofte feil for hverandre. Begge gasser er luktfrie og fargeløse, og begge har en negativ effekt på kardiovaskulærsystemet. Begge gasser kan komme inn i kroppen gjennom innånding, hud og øyne. Disse forbindelsene, når de er eksponert for en levende organisme, har en rekke vanlige symptomer - hodepine, svimmelhet, kramper og hallusinasjoner. De fleste har problemer med å bestemme forskjellen, og forstår ikke at bilutslipp utsender både CO og CO ₂ . Innendørs, en økning i konsentrasjonen av disse gassene kan være farlig for helsen og sikkerheten til en person som er utsatt for dem. Hva er forskjellen?

Ved høye konsentrasjoner kan begge være dødelige. Forskjellen er at CO ₂ er den vanlige naturgassen som er nødvendig for alt plante- og dyreliv. CO er ikke en vanlig forekomst. Dette er et biprodukt av anoxisk drivstoffforbrenning. Den kritiske kjemiske forskjellen er at CO ₂ inneholder ett karbonatom og to oksygenatomer, mens CO bare har en. Kuldioxid er ikke brennbar, mens monoksid har stor sannsynlighet for tenning.

Kuldioxid forekommer naturlig i atmosfæren: mennesker og dyr puster oksygen og puster ut karbondioksid, det vil si at levende vesener er i stand til å motstå det i små mengder. Denne gassen er også nødvendig for realisering av fotosyntese av planter. Kullmonoksid oppstår imidlertid ikke naturlig i atmosfæren og kan forårsake helseproblemer selv ved lave konsentrasjoner. Tettheten av begge gassene er også forskjellig. Kuldioxid er tyngre og tettere enn luft, mens karbonmonoksid er litt lettere. Denne funksjonen bør tas i betraktning ved installasjon av passende sensorer i hjemmene.