Въглероден оксид, известен също като въглероден окисгаз, има много силен молекулен състав, инертен по своите химични свойства и слабо разтворим във вода. Това съединение също е изключително токсично; когато попадне в дихателната система, то се комбинира с хемоглобин в кръвта и спира да пренася кислород до тъканите и органите.
Химично наименование и формула
Въглеродният окис е познат и от другиимена, включително въглероден окис II. Във всекидневието е обичайно да го наричаме въглероден окис. Този въглероден окис е отровен газ без цвят, мирис и мирис. Химичната му формула е CO, а масата на една молекула е 28,01 g / mol.
Въздействие върху тялото
Въглеродният оксид се комбинира с хемоглобин собразуването на карбоксихемоглобин, който няма кислородоносимост. Вдишването на нейните пари причинява увреждане на централната нервна система (централна нервна система) и задушаване. Получената липса на кислород причинява главоболие, замаяност, намален пулс и дихателна честота, води до припадък и последваща смърт на тялото.
Токсичен газ
Въглеродният оксид се получава частичноизгаряне на вещества, съдържащи въглерод, например в двигатели с вътрешно горене. Съединението включва 1 въглероден атом, ковалентно свързан с 1 кислороден атом. Въглеродният окис е силно токсичен и е една от най-честите причини за фатално отравяне в световен мащаб. Излагането може да увреди сърцето и други органи.
Какви са ползите от въглеродния окис?
Въпреки сериозната си токсичност, моноксидвъглеродът е изключително полезен - благодарение на съвременните технологии от него се създават редица жизненоважни продукти. Въглеродният оксид, макар днес да се счита за замърсител, винаги е присъствал в природата, но не в същото количество като например въглеродния диоксид.
Тези, които вярват, че тя не съществува, грешатсъединения на въглероден оксид в природата. CO се разтваря в разтопена вулканична скала при високо налягане в земната мантия. Съдържанието на въглеродни оксиди във вулканичните газове варира от по-малко от 0,01% до 2%, в зависимост от вулкана. Тъй като естествените стойности на това съединение не са постоянни, не е възможно точното измерване на емисиите на природен газ.
Химични свойства
Въглеродният оксид (формула CO) се отнася до несолеобразуващи или безразлични оксиди. Въпреки това, при температура от +200 заС него той реагира с натриев хидроксид. По време на този химичен процес се образува натриев формиат:
NaOH + CO = HCOONa (сол на мравчена киселина).
Свойствата на въглеродния оксид се основават на неговата редуцируемост. Въглероден окис:
- може да реагира с кислород: 2CO + O2 = 2CO2;
- способни да взаимодействат с халогени: CO + Cl2 = COCl2 (фосген);
- има уникалното свойство да редуцира чистите метали от техните оксиди: Fe2ох3 + 3CO = 2Fe + 3CO2;
- образува метални карбонили: Fe + 5CO = Fe (CO)пет;
- идеално разтворим в хлороформ, оцетна киселина, етанол, амониев хидроксид и бензен.
Структура на молекулата
Два атома, от които всъщност се състоимолекула въглероден оксид (CO), свързана чрез тройна връзка. Две от тях се образуват чрез сливането на р-електрони на въглеродните атоми с кислород, а третият се дължи на специален механизъм, дължащ се на свободната 2р-орбитала на въглерода и 2р-електронната двойка кислород. Тази структура осигурява на молекулата висока якост.
Малко история
Дори Аристотел от древна Гърция описватоксични изпарения, получени при изгаряне на въглища. Самият механизъм на смъртта не е бил известен. Един от древните методи за екзекуция обаче бил затварянето на нарушителя в парна баня, където имало жарава. Гръцкият лекар Гален предполага, че в състава на въздуха настъпват определени промени, които са вредни при вдишване.
По време на Втората световна война газовата смес спримесите на въглероден оксид, се използва като гориво за моторни превозни средства в части на света, където има ограничено количество бензин и дизелово гориво. Бяха инсталирани външни (с някои изключения) генератори за въглен или дървесен газ и смес от атмосферен азот, въглероден окис и малко количество други газове се подаваше в газов смесител. Това беше така нареченият дървесен газ.
Окисление на въглероден оксид
Въглеродният оксид се образува при частичното окисление на съдържащите въглерод съединения. CO се образува, когато няма достатъчно кислород за производството на въглероден диоксид (CO2), например, когато работи пещ или двигателвътрешно горене в ограничено пространство. Ако присъства кислород, както и някои други атмосферни концентрации, въглеродният оксид изгаря, излъчвайки синя светлина, образувайки въглероден диоксид, известен като въглероден диоксид.
Въглищен газ, широко използван до 60-те годиниот миналия век за вътрешно осветление на помещения, готвене и отопление, имаше СО в състава като преобладаващ компонент на горивото. Някои процеси в съвременните технологии, като топене на желязо, все още произвеждат въглероден окис като страничен продукт. Самото съединение CO се окислява до CO2 при стайна температура.
Има ли CO в природата?
Съществува ли въглероден окис в природата?Фотохимичните реакции, протичащи в тропосферата, са един от естествените й източници. Смята се, че тези процеси могат да генерират около 5 × 1012 kg вещество e; годишно. Други източници, както бе споменато по-горе, включват вулкани, горски пожари и други видове горене.
Молекулни свойства
Въглеродният оксид има моларна маса 28,0, коетого прави малко по-малко плътен от въздуха. Дължината на връзката между два атома е 112,8 микрометра. Той е достатъчно близо, за да осигури една от най-силните химически връзки. И двата елемента в съединението СО имат заедно около 10 електрона в една валентна обвивка.
Като правило, в органичен карбонилсъединения, възниква двойна връзка. Характерна особеност на молекулата CO е, че между атомите с 6 общи електрона в 3 свързани молекулни орбитали възниква силна тройна връзка. Тъй като 4 от споделените електрони идват от кислород и само 2 от въглерод, една свързана орбитала е заета от два електрона от O2, образувайки дативна или диполна връзка. Това причинява C ← O поляризацията на молекулата с малък "-" заряд върху въглерода и малък "+" заряд върху кислорода.
Останалите две свързани орбитали заемат едназаредена частица от въглерод и една от кислород. Молекулата е асиметрична: кислородът има по-висока електронна плътност от въглерода и освен това е леко положително зареден в сравнение с отрицателния въглерод.
приемане
В промишлеността въглеродният оксид CO се получава чрез нагряване на въглероден диоксид или водна пара с въглища без достъп до въздух:
с2 + С = 2CO;
Н2O + C = CO + H2.
Последната получена смес се нарича още водаили синтетичен газ. В лабораторни условия въглеродният оксид II чрез излагане на органични киселини на концентрирана сярна киселина, която действа като дехидратиращ агент:
HCOOH = CO + H2ОТНОСНО;
Н2C2ох4 = CO2 + Н2ОТНОСНО.
Основните симптоми и помощ при отравяне с CO
Причинява ли въглероден окис отравяне? Да, и много силна. Отравянето с въглероден окис е най-често срещаното явление в световен мащаб. Най-честите симптоми са:
- чувство на слабост;
- гадене;
- виене на свят;
- умора;
- раздразнителност;
- лош апетит;
- главоболие;
- дезориентация;
- нарушено зрение;
- повръщане;
- припадъци;
- конвулсии.
Излагането на този токсичен газ може да доведе додо значителни щети, които често могат да доведат до дългосрочни хронични патологични състояния. Въглеродният окис може да причини сериозно увреждане на плода на бременна жена. Хората, които са ранени, например след пожар, трябва да получат незабавна помощ. необходимо е спешно да се обадите на линейка, да се осигури достъп до чист въздух, да се премахне дрехата, която ограничава дишането, да се успокои, да се затопли. Тежкото отравяне, като правило, се лекува само под наблюдението на лекари, в болница.
приложение
Въглеродният окис, както вече споменахме, е отровен иопасно, но това е едно от основните съединения, които се използват в съвременната индустрия за органичен синтез. CO се използва за получаване на чисти метали, карбонили, фосген, въглероден сулфид, метилов алкохол, формамид, ароматни алдехиди и мравчена киселина. Това вещество се използва и като гориво. Въпреки своята токсичност и токсичност, той често се използва като суровина за производството на различни вещества в химическата промишленост.
Въглероден окис и въглероден диоксид: Каква е разликата?
Въглероден оксид и въглероден диоксид (CO и CO2) често се бъркат един с друг.И двата газа са без мирис и безцветни и двата имат отрицателен ефект върху сърдечно-съдовата система. И двата газа могат да попаднат в тялото чрез вдишване, кожата и очите. Когато са изложени на жив организъм, тези съединения имат редица общи симптоми - главоболие, световъртеж, конвулсии и халюцинации. Повечето хора трудно различават разликата и не разбират, че изгорелите газове от автомобила и CO, и CO.2 ... На закрито повишаването на концентрацията на тези газове може да бъде опасно за здравето и безопасността на изложеното лице. Каква е разликата?
При високи концентрации и двете могат да бъдат фатални. Разликата е, че CO2 е обикновен природен газ, необходим зацелия растителен и животински живот. CO не е често срещано явление. Това е страничен продукт от изгарянето на гориво без кислород. Критичната химическа разлика е, че CO2 съдържа един въглероден атом и два кислородни атома, докато CO има само един. Въглеродният диоксид е незапалим, докато моноксидът е силно запалим.
Въглеродният диоксид се намира естествено ватмосфера: хората и животните дишат кислород и издишват въглероден диоксид, тоест живите същества могат да го издържат в малки количества. Този газ е необходим и на растенията за извършване на фотосинтеза. Въглеродният окис обаче не се среща естествено в атмосферата и може да причини здравословни проблеми дори при ниски концентрации. Плътността на двата газа също е различна. Въглеродният диоксид е по-тежък и плътен от въздуха, докато въглеродният окис е малко по-лек. Тази функция трябва да се вземе предвид при инсталирането на подходящи сензори в къщите.
