Hva er karbonmonoksid? Molekylstruktur

Karbonmonoksid, også kjent som karbonmonoksidgass, har en veldig sterk molekylær sammensetning, er inert i sine kjemiske egenskaper og lite løselig i vann. Denne forbindelsen er også utrolig giftig; når den kommer inn i luftveiene, kombineres den med blodhemoglobin, og den slutter å føre oksygen til vev og organer.

Kjemiske navn og formel

Karbonmonoksid er også kjent av andrenavn, inkludert karbonmonoksid II. I hverdagen er det vanlig å kalle det karbonmonoksid. Dette karbonmonoksidet er en giftig, fargeløs, luktfri, luktfri gass. Den kjemiske formelen er CO, og massen til ett molekyl er 28,01 g / mol.

Effekter på kroppen

Karbonmonoksid kombineres med hemoglobin meddannelsen av karboksyhemoglobin, som ikke har oksygenbæreevne. Innånding av dampene forårsaker skade på sentralnervesystemet (sentralnervesystemet) og kvelning. Den resulterende mangelen på oksygen forårsaker hodepine, svimmelhet, nedsatt puls og luftveisfrekvens, fører til besvimelse og påfølgende død av kroppen.

Giftig gass

Karbonmonoksid produseres delvisforbrenning av stoffer som inneholder karbon, for eksempel i forbrenningsmotorer. Forbindelsen inkluderer 1 karbonatom, kovalent bundet til 1 oksygenatom. Karbonmonoksid er svært giftig og en av de vanligste årsakene til dødelig forgiftning over hele verden. Eksponering kan skade hjertet og andre organer.

Hva er fordelene med karbonmonoksid?

Til tross for sin alvorlige toksisitet, monoksidkarbon er ekstremt nyttig - takket være moderne teknologi blir det laget en rekke vitale produkter fra det. Selv om det i dag betraktes som et forurensende stoff, har karbonmonoksid alltid vært til stede i naturen, men ikke i samme mengde som for eksempel karbondioksid.

De som tror at det ikke eksisterer tar feilforbindelser av karbonmonoksid i naturen. CO oppløses i smeltet vulkansk stein ved høyt trykk i jordens kappe. Innholdet av karbonoksider i vulkanske gasser varierer fra mindre enn 0,01% til 2%, avhengig av vulkanen. Siden de naturlige verdiene til denne forbindelsen ikke er konstante, er det ikke mulig å måle naturgassutslipp nøyaktig.

Kjemiske egenskaper

Karbonmonoksid (formel CO) refererer til ikke-saltdannende eller likegyldige oksider. Imidlertid ved en temperatur på +200 ^omtrentMed den reagerer den med natriumhydroksid. Under denne kjemiske prosessen dannes natriumformiat:

NaOH + CO = HCOONa (maursyresalt).

Egenskapene til karbonmonoksid er basert på reduserbarhet. Karbonmonoksid:

• kan reagere med oksygen: 2CO + O₂ = 2CO_2;
• i stand til å samhandle med halogener: CO + Cl₂ = COCl₂ (fosgen);
• har den unike egenskapen å redusere rene metaller fra deres oksider: Fe₂Oh₃ + 3CO = 2Fe + 3CO_2;
• danner metallkarbonyler: Fe + 5CO = Fe (CO)_fem;
• perfekt løselig i kloroform, eddiksyre, etanol, ammoniumhydroksid og benzen.

Molekylstruktur

To atomer, hvorav den faktisk beståret karbonmonoksid (CO) molekyl koblet av en trippelbinding. To av dem er dannet ved fusjon av p-elektroner av karbonatomer med oksygen, og den tredje skyldes en spesiell mekanisme på grunn av den frie 2p-orbitalen av karbon og 2p-elektronparet oksygen. Denne strukturen gir molekylet høy styrke.

Litt historie

Selv Aristoteles fra det gamle Hellas beskrevetgiftige gasser produsert av brennende kull. Selve dødsmekanismen var ikke kjent. En av de eldgamle henrettelsesmetodene var imidlertid å låse lovbryteren i et dampbad, der det var glør. Den greske legen Galen foreslo at det skulle forekomme visse endringer i sammensetningen av luften som er skadelig ved innånding.

Under andre verdenskrig ble gassblandingen medurenheter i karbonmonoksid, ble brukt som drivstoff for motorkjøretøyer i deler av verden hvor det var en begrenset mengde bensin og diesel. Eksterne (med noen unntak) ble produsert kull- eller tregassgeneratorer, og en blanding av atmosfærisk nitrogen, karbonmonoksid og en liten mengde andre gasser ble matet inn i en gassblander. Det var den såkalte vedgassen.

Oksidasjon av karbonmonoksid

Karbonmonoksid dannes ved delvis oksidasjon av karbonholdige forbindelser. CO dannes når det ikke er nok oksygen til å produsere karbondioksid (CO₂), for eksempel når en ovn eller motor gårforbrenning i et trangt rom. Hvis oksygen er til stede, så vel som noen annen atmosfærisk konsentrasjon, brenner karbonmonoksid og avgir blått lys og danner karbondioksid kjent som karbondioksid.

Kullgass, mye brukt til 1960-talletfra forrige århundre for innendørs belysning av lokaler, matlaging og oppvarming, hadde CO i sammensetningen som den dominerende komponenten i drivstoffet. Noen prosesser i moderne teknologi, som jernsmelting, produserer fremdeles karbonmonoksid som et biprodukt. Selve CO-forbindelsen oksyderes til CO₂ i romtemperatur.

Er det CO i naturen?

Finnes karbonmonoksid i naturen?Fotokjemiske reaksjoner som forekommer i troposfæren er en av dens naturlige kilder. Disse prosessene antas å være i stand til å generere omtrent 5 × 10¹² kg stoff e; årlig. Andre kilder, som nevnt ovenfor, inkluderer vulkaner, skogbranner og andre typer forbrenning.

Molekylære egenskaper

Karbonmonoksid har en molær masse på 28,0, somgjør den litt mindre tett enn luft. Bindingslengden mellom to atomer er 112,8 mikrometer. Det er nært nok til å gi en av de sterkeste kjemiske bindingene. Begge elementene i CO-forbindelsen har til sammen omtrent 10 elektroner i ett valensskall.

Som regel i organisk karbonylforbindelser, oppstår en dobbeltbinding. Et karakteristisk trekk ved CO-molekylet er at en sterk trippelbinding oppstår mellom atomene med 6 vanlige elektroner i 3 koblede molekylære orbitaler. Siden 4 av de delte elektronene kommer fra oksygen og bare 2 fra karbon, er en bundet bane okkupert av to elektroner fra O₂, danner en dativ- eller dipolbinding. Dette forårsaker C ← O-polarisering av molekylet med en liten "-" ladning på karbon og en liten "+" ladning på oksygen.

De to andre tilkoblede orbitalene okkuperer enen ladet partikkel fra karbon og en fra oksygen. Molekylet er asymmetrisk: oksygen har høyere elektrondensitet enn karbon og er også litt positivt ladet sammenlignet med negativt karbon.

motta

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

CO₂ + C = 2CO;

H₂O + C = CO + H_2.

Den sist resulterende blandingen kalles også vanneller syntesegass. Under laboratorieforhold, karbonmonoksid II ved å utsette organiske syrer for konsentrert svovelsyre, som fungerer som et dehydratiseringsmiddel:

HCOOH = CO + H₂OM;

H₂C₂Oh₄ = CO₂ + N₂OM.

De viktigste symptomene og hjelpen ved CO-forgiftning

Forårsaker karbonmonoksid forgiftning? Ja, og veldig sterk. Kullosforgiftning er den vanligste forekomsten over hele verden. De vanligste symptomene er:

• føler seg svak;
• kvalme;
• svimmelhet;
• utmattelse;
• irritabilitet;
• liten appetitt;
• hodepine;
• desorientering;
• synshemming;
• oppkast;
• besvimelse;
• kramper.

Eksponering for denne giftige gassen kan føre tiltil betydelig skade, som ofte kan føre til langvarige kroniske patologiske tilstander. Karbonmonoksid kan forårsake alvorlig skade på fosteret til en gravid kvinne. Personer som er skadet, for eksempel etter en brann, bør få øyeblikkelig hjelp. Det er nødvendig å ringe ambulanse, gi tilgang til frisk luft, ta av deg klær som begrenser pusten, roe deg ned, varme. Alvorlig forgiftning behandles som regel bare under tilsyn av leger på et sykehus.

søknad

Karbonmonoksid er som allerede nevnt giftig ogfarlig, men det er en av de grunnleggende forbindelsene som brukes i moderne industri for organisk syntese. CO brukes til å oppnå rene metaller, karbonyler, fosgen, karbonsulfid, metylalkohol, formamid, aromatiske aldehyder og maursyre. Dette stoffet brukes også som drivstoff. Til tross for dets toksisitet og toksisitet, brukes det ofte som råmateriale for produksjon av forskjellige stoffer i den kjemiske industrien.

Karbonmonoksid og karbondioksid: Hva er forskjellen?

Karbonmonoksid og karbondioksid (CO og CO₂) blir ofte forvekslet med hverandre.Begge gassene er luktfrie og fargeløse, og begge påvirker det kardiovaskulære systemet negativt. Begge gassene kan komme inn i kroppen gjennom innånding, hud og øyne. Disse forbindelsene, når de blir utsatt for en levende organisme, har en rekke vanlige symptomer - hodepine, svimmelhet, kramper og hallusinasjoner. De fleste har vanskelig for å skille forskjellen og forstår ikke at eksos av bil både CO og CO.₂ ... Innendørs kan en økning i konsentrasjonen av disse gassene være farlig for den utsatte personens helse og sikkerhet. Hva er forskjellen?

I høye konsentrasjoner kan begge være dødelige. Forskjellen er at CO₂ er en vanlig naturgass som kreves foralt plante- og dyreliv. CO er ikke vanlig. Det er et biprodukt av oksygenfri forbrenning av drivstoff. Den kritiske kjemiske forskjellen er at CO₂ inneholder ett karbonatom og to oksygenatomer, mens CO bare har ett. Karbondioksid er ikke brannfarlig, mens monoksid er svært brannfarlig.

Karbondioksid finnes naturlig iatmosfære: mennesker og dyr puster oksygen og puster ut karbondioksid, det vil si at levende ting tåler det i små mengder. Denne gassen er også nødvendig for at planter skal kunne utføre fotosyntese. Imidlertid forekommer karbonmonoksid ikke naturlig i atmosfæren og kan forårsake helseproblemer selv ved lave konsentrasjoner. Tettheten til begge gassene er også forskjellig. Karbondioksid er tyngre og tettere enn luft, mens karbonmonoksid er litt lettere. Denne funksjonen bør tas i betraktning når du installerer passende sensorer i hus.