Hva er karbonmonoksid? Strukturen av molekylet

Karbonmonoksid, også kjent som karbonmonoksidgass, har en meget sterk molekylær sammensetning, er inert i dets 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 andrenavn, 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 meddannelse av karboksyhemoglobin, som ikke har oksygenkapasitet. Innånding av dampene forårsaker skade på sentralnervesystemet (CNS) og kvelning. Den resulterende mangelen på oksygen gir hodepine, svimmelhet, nedsatt puls og luftveier, noe som fører til svimning og etterfølgende død av kroppen.

Giftig gass

Kullmonoksid produseres ved delviseforbrenning av stoffer som inneholder karbon, for eksempel i forbrenningsmotorer. Forbindelsen inneholder 1 karbonatom, kovalent bundet til 1 oksygenatom. Kullmonoksid 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, monoksidkarbon er 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.

De som tror at de ikke eksisterer, er feilkarbonmonoksidforbindelser i naturen. CO oppløses i den smeltede vulkanske steinen 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 nøyaktig gassutslippene.

Kjemiske egenskaper

Kullmonoksyd (CO-formel) refererer til ikke-saltdannende eller likegyldige oksyder. Men ved en temperatur på +200 ^oC det reagerer 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 + O₂ = 2CO_2;
• er i stand til å reagere med halogener: CO + Cl₂ = COCl₂ (Fosgen);
• har en unik egenskap for å gjenvinne rene metaller fra deres oksider: Fe₂O₃ + 3CO = 2Fe + 3CO_2;
• former karbonyler av metaller: Fe + 5CO = Fe (CO)_5;
• perfekt løselig i kloroform, eddiksyre, etanol, ammoniumhydroksyd og benzen.

Molekylær struktur

To atomer, som faktisk består avmolekyl av karbonmonoksyd (CO), knyttet trippelbinding. To av dem er dannet ved å slå sammen p-elektroner av karbonatomene med oksygen, og den tredje - takket være den spesielle mekanisme som følge av fritt karbon 2p orbital og 2p-elektronpar av oksygen. Denne strukturen gir molekylet høy styrke.

Litt historie

Aristoteles fra antikkens Hellas beskrevetgiftig røyk produsert av brennkull. Dødsmekanismen var ikke kjent. En av de gamle metodene for utførelse var imidlertid låsingen av den overtrengende loven i damprommet, hvor embers var plassert. Den greske legen Galen foreslo at visse endringer forekommer i luften som forårsaker skade ved innånding.

Under andre verdenskrig, en gassblanding medurenheter av karbonmonoksid, ble brukt som drivstoff for kjøretøy i de 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, karbonmonoksid og et lite antall andre gasser ble matet inn i en gassblander. Dette var den såkalte tregassen.

Kullmonoksydoksidasjon

Kullmonoksyd dannes ved partiell oksidasjon av karbonholdige forbindelser. CO dannes når oksygen er utilstrekkelig til å produsere karbondioksid (CO₂), for eksempel når du bruker en ovn eller motorforbrenning i begrenset rom. Hvis oksygen er tilstede, så vel som andre atmosfæriske konsentrasjoner, brenner karbonmonoksid, som utsender blått lys, danner karbondioksid, kjent som karbondioksid.

Kullgass, mye brukt til 1960-talletforrige århundre for innendørs belysning, matlaging og oppvarming, hadde en CO som en del av drivstoffets primære komponent. Noen prosesser i moderne teknologier, som smeltejern, produserer fortsatt karbonmonoksid som et biprodukt. CO-forbindelsen i seg selv blir oksidert til CO.₂ ved romtemperatur.

Er det CO i naturen?

Er det karbonmonoksid i naturen? En av sine naturlige opprinnelseskilder er fotokjemiske reaksjoner som forekommer i troposfæren. Disse prosessene skal generere ca 5 × 10¹² kg av substans e; årlig. Blant andre kilder, som nevnt ovenfor, er vulkaner, skogbranner og andre former for forbrenning.

Molekylære egenskaper

Karbonmonoksid har en molar masse på 28,0, somgjør det litt mindre tett enn luften. Båndlengden mellom to atomer er 112,8 mikrometer. Det er nært nok som gir en av de sterkeste kjemiske bindingene. Begge elementene i forbindelsen CO sammen har omtrent 10 elektroner i samme valensskall.

Som regel, i organisk karbonylforbindelser oppstår en dobbeltbinding. Et karakteristisk trekk ved CO-molekylet er at mellom atomer oppstår en sterk trippelbinding med 6 vanlige elektroner i 3 koblede molekylære orbitaler. Siden 4 av de totale elektronene stammer fra oksygenatomet og kun 2 fra karbon, er det en bundet omløp opptatt av to elektroner fra O₂, danner en dative eller dipolbinding. Dette forårsaker polarisering av C ← O-molekylet med en liten ladning "-" på karbon og en liten ladning "+" på oksygen.

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

mottak

I industrien produseres karbonmonoksid CO ved oppvarming av karbondioksid eller vanndamp med kull uten lufttilgang:

CO₂ + C = 2CO;

H₂O + C = CO + H_2.

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

HCOOH = CO + H₂om;

H₂C₂Oh₄ = CO₂ + H₂O.

Viktigste symptomer og hjelp med CO forgiftning

Gir karbonmonoksid forgiftning? Ja, og veldig sterk. Kullmonoksydforgiftning er den vanligste forekomsten i verden. De vanligste symptomene er:

• følelse av svakhet;
• kvalme;
• svimmelhet;
• tretthet,
• irritabilitet;
• dårlig appetitt;
• hodepine;
• desorientering;
• nedsatt syn
• oppkast;
• besvimelse;
• kramper.

Eksponering for denne giftige gassen kan forårsakebetydelig skade som ofte kan føre til langsiktige kroniske patologiske forhold. Kullmonoksid kan forårsake alvorlig skade på fosteret til en gravid kvinne. Ofre, for eksempel etter en brann, bør gis øyeblikkelig hjelp. akutt behov for å ringe en ambulanse, for å gi tilgang til frisk luft, for å fjerne obstruktiv pusteklær, rolig og varm. Alvorlig forgiftning behandles vanligvis bare under tilsyn av leger, på sykehuset.

søknad

Kullmonoksyd, som allerede nevnt, er giftig ogfarlig, 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, karbondioksid, metylalkohol, formamid, aromatiske aldehyder, myresyre. Dette stoffet brukes også som drivstoff. Til tross for giftighet og giftighet, brukes det ofte som råmateriale for produksjon av ulike stoffer i kjemisk industri.

Karbonmonoksid og karbondioksid: Hva er forskjellen?

Karbonmonoksid og karbondioksid (CO og CO₂) ofte feil for hverandre. Begge gasser er luktfri og farge, og begge har en negativ effekt på kardiovaskulærsystemet. Begge gasser kan komme inn i kroppen gjennom innånding, hud og øyne. Når de er eksponert for en levende organisme, har disse forbindelsene en rekke vanlige symptomer - hodepine, svimmelhet, kramper og hallusinasjoner. De fleste gjør neppe en forskjell, og forstår ikke at bilens eksosgasser avgir både CO og CO.₂ . Innendørs, økning av konsentrasjonen av disse gassene kan være farlig for helsen og sikkerheten til personen som er utsatt for dem. Hva er forskjellen?

Ved høye konsentrasjoner kan begge være dødelige. Forskjellen er at CO₂ er den vanlige naturgassen krevd foralt plante- og dyreliv. CO er ikke en vanlig forekomst. Det er et biprodukt av anoxisk brenselforbrenning. Den kritiske kjemiske forskjellen er at CO₂ inneholder ett karbonatom og to oksygenatomer, mens CO har bare en av dem. Kuldioxid er ikke brennbar, mens monoksid er mer sannsynlig å antennes.

Kullsyre forekommer naturlig iatmosfære: 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 implementering av plantens fotosyntese. Kullmonoksid forekommer imidlertid ikke naturlig i atmosfæren og kan forårsake helseproblemer selv i 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 når du installerer passende sensorer i hjemmet.