Vad är kolmonoxid? Molekylär struktur

Kolmonoxid, även känd som kolmonoxidgas, har en mycket stark molekylär sammansättning, är inert i sina kemiska egenskaper och dåligt löslig i vatten. Denna förening är också oerhört giftig; när den kommer in i andningsorganen kombineras den med blodhemoglobin och slutar transportera syre till vävnader och organ.

Kemiska namn och formel

Kolmonoxid är också känt av andranamn, inklusive kolmonoxid II. I vardagen är det vanligt att kalla det kolmonoxid. Denna kolmonoxid är en giftig, färglös, luktfri, smaklös gas. Dess kemiska formel är CO och massan av en molekyl är 28,01 g / mol.

Effekter på kroppen

Kolmonoxid kombineras med hemoglobin medbildandet av karboxihemoglobin, som inte har någon syreförmåga. Inandning av ångorna orsakar skador på centrala nervsystemet (centrala nervsystemet) och kvävning. Den resulterande syrebristen orsakar huvudvärk, yrsel, minskad puls och andningsfrekvens, leder till svimning och efterföljande död i kroppen.

Giftig gas

Kolmonoxid produceras partielltförbränning av ämnen som innehåller kol, till exempel i förbränningsmotorer. Föreningen inkluderar 1 kolatom, kovalent bunden till 1 syreatom. Kolmonoxid är mycket giftigt och en av de vanligaste orsakerna till dödlig förgiftning över hela världen. Exponering kan skada hjärtat och andra organ.

Vad är fördelen med kolmonoxid?

Trots sin allvarliga toxicitet, monoxidkol är extremt användbart - tack vare modern teknik skapas ett antal vitala produkter ur det. Även om kolmonoxid anses vara ett förorening i dag, har det alltid funnits i naturen, men inte i samma mängd som till exempel koldioxid.

De som tror att det inte finns har felföreningar av kolmonoxid i naturen. CO löses i smält vulkaniskt berg vid höga tryck i jordens mantel. Innehållet av koloxider i vulkaniska gaser varierar från mindre än 0,01% till 2%, beroende på vulkanen. Eftersom de naturliga värdena för denna förening inte är konstanta är det inte möjligt att exakt mäta naturgasutsläpp.

Kemiska egenskaper

Kolmonoxid (formel CO) avser icke-saltbildande eller likgiltiga oxider. Men vid en temperatur på +200 ^oReagerar med natriumhydroxid. Under denna kemiska process bildas natriumformiat:

NaOH + CO = HCOONa (myrsyra salt).

Egenskaperna hos kolmonoxid är baserade på dess reducerbarhet. Kolmonoxid:

• kan reagera med syre: 2CO + O₂ = 2CO_2;
• kan interagera med halogener: CO + Cl₂ = COCl₂ (fosgen);
• har den unika egenskapen att reducera rena metaller från deras oxider: Fe₂HANDLA OM₃ + 3CO = 2Fe + 3CO_2;
• bildar metallkarbonyler: Fe + 5CO = Fe (CO)_fem;
• perfekt löslig i kloroform, ättiksyra, etanol, ammoniumhydroxid och bensen.

Molekylstruktur

Två atomer, av vilka faktiskt beståren kolmonoxid (CO) -molekyl bunden av en trippelbindning. Två av dem bildas genom fusion av p-elektroner av kolatomer med syre, och den tredje beror på en speciell mekanism på grund av den fria 2p-orbitalen av kol och 2p-elektronparet syre. Denna struktur ger molekylen hög styrka.

Lite historia

Till och med Aristoteles från det antika Grekland beskrivsgiftiga ångor som produceras genom att bränna kol. Själva dödsmekanismen var inte känd. En av de gamla metoderna för avrättningen var dock att låsa gärningsmannen i ett ångrum där det fanns glöd. Den grekiska läkaren Galen föreslog att vissa förändringar skulle inträffa i luftens sammansättning som är skadlig vid inandning.

Under andra världskriget, gasblandningen medkolmonoxidföroreningar, användes som bränsle för motorfordon i delar av världen där det fanns en begränsad mängd bensin och diesel. Externa (med vissa undantag) kol- eller vedgasgeneratorer installerades och en blandning av atmosfäriskt kväve, kolmonoxid och en liten mängd andra gaser matades in i en gasblandare. Detta var den så kallade vedgas.

Oxidation av kolmonoxid

Kolmonoxid bildas genom partiell oxidation av kolinnehållande föreningar. CO bildas när det inte finns tillräckligt med syre för att producera koldioxid (CO₂), till exempel när en ugn eller motor gårförbränning i ett trångt utrymme. Om syre är närvarande, liksom någon annan atmosfärisk koncentration, brinner kolmonoxid och avger blått ljus och bildar koldioxid som kallas koldioxid.

Kolgas, allmänt använd fram till 1960-taletförra århundradet för inomhusbelysning av lokaler, matlagning och uppvärmning, hade CO i kompositionen som den dominerande komponenten i bränslet. Vissa processer inom modern teknik, såsom järnsmältning, producerar fortfarande kolmonoxid som en biprodukt. CO-föreningen själv oxideras till CO₂ vid rumstemperatur.

Finns det CO i naturen?

Finns kolmonoxid i naturen?Fotokemiska reaktioner som förekommer i troposfären är en av dess naturliga källor. Dessa processer tros kunna generera cirka 5 × 10¹² kg ämne e; årligen. Andra källor, som nämnts ovan, inkluderar vulkaner, skogsbränder och andra typer av förbränning.

Molekylära egenskaper

Kolmonoxid har en molär massa på 28,0, vilketgör den något mindre tät än luft. Bindningslängden mellan två atomer är 112,8 mikrometer. Det är tillräckligt nära för att ge en av de starkaste kemiska bindningarna. Båda elementen i CO-föreningen har tillsammans cirka 10 elektroner i ett valensskal.

Som regel i organisk karbonylföreningar uppstår en dubbelbindning. Ett kännetecken för CO-molekylen är att en stark trippelbindning uppstår mellan atomerna med 6 vanliga elektroner i 3 kopplade molekylära orbitaler. Eftersom fyra av de delade elektronerna kommer från syre och endast 2 från kol, upptas en bunden orbital av två elektroner från O₂bildar en dativ- eller dipolbindning. Detta orsakar C ← O-polarisationen av molekylen med en liten "-" laddning på kol och en liten "+" laddning på syre.

De andra två anslutna orbitalerna upptar enen laddad partikel från kol och en från syre. Molekylen är asymmetrisk: syre har en högre elektrontäthet än kol och är också något positivt laddat jämfört med negativt kol.

mottagning

Inom industrin erhålls kolmonoxid CO genom att värma koldioxid eller vattenånga med kol utan tillgång till luft:

CO₂ + C = 2CO;

H₂O + C = CO + H_2.

Den sist resulterande blandningen kallas också vatteneller syntesgas. Under laboratorieförhållanden, kolmonoxid II genom att exponera organiska syror för koncentrerad svavelsyra, som fungerar som ett dehydratiseringsmedel:

HCOOH = CO + H₂HANDLA OM;

H₂C₂Oh₄ = CO₂ + N₂HANDLA OM.

De viktigaste symptomen och hjälpen för CO-förgiftning

Orsakar kolmonoxid förgiftning? Ja, och mycket stark. Kolmonoxidförgiftning är den vanligaste förekomsten över hela världen. De vanligaste symtomen är:

• känner sig svag;
• illamående;
• yrsel;
• trötthet;
• irritabilitet;
• dålig aptit;
• huvudvärk;
• desorientering;
• synfel
• kräkningar;
• svimning
• kramper.

Exponering för denna giftiga gas kan leda tilltill betydande skador, vilket ofta kan leda till långvariga kroniska patologiska tillstånd. Kolmonoxid kan orsaka fostret hos en gravid kvinna allvarlig skada. Personer som skadas, till exempel efter en brand, bör få omedelbar hjälp. det är nödvändigt att snarast ringa till en ambulans, ge friskluftsåtkomst, ta bort kläder som begränsar andningen, lugna ner, varma. Allvarlig förgiftning behandlas som regel endast under överinseende av läkare på ett sjukhus.

ansökan

Kolmonoxid är, som redan nämnts, giftigt ochfarligt, men det är en av de grundläggande föreningarna som används i modern industri för organisk syntes. CO används för att erhålla rena metaller, karbonyler, fosgen, kolsulfid, metylalkohol, formamid, aromatiska aldehyder och myrsyra. Detta ämne används också som bränsle. Trots dess toxicitet och toxicitet används den ofta som råvara för produktion av olika ämnen i den kemiska industrin.

Kolmonoxid och koldioxid: Vad är skillnaden?

Kolmonoxid och koldioxid (CO och CO₂) misstas ofta för varandra.Båda gaserna är luktfria och färglösa, och båda har en negativ effekt på det kardiovaskulära systemet. Båda gaserna kan komma in i kroppen genom inandning, hud och ögon. Dessa föreningar, när de utsätts för en levande organism, har ett antal vanliga symtom - huvudvärk, yrsel, kramper och hallucinationer. De flesta människor har svårt att urskilja skillnaden och förstår inte att avgaser från bilar både CO och CO.₂ ... Inomhus kan en ökning av koncentrationen av dessa gaser vara farlig för den exponerade personens hälsa och säkerhet. Vad är skillnaden?

I höga koncentrationer kan båda vara dödliga. Skillnaden är att CO₂ är en vanlig naturgas som krävs förallt växt- och djurliv. CO är inte vanligt. Det är en biprodukt av syrefri bränsleförbränning. Den kritiska kemiska skillnaden är att CO₂ innehåller en kolatom och två syreatomer, medan CO bara har en. Koldioxid är inte brandfarligt, medan monoxid är mycket brandfarligt.

Koldioxid finns naturligt iatmosfär: människor och djur andas syre och andas ut koldioxid, det vill säga levande saker klarar det i liten mängd. Denna gas är också nödvändig för att växter ska kunna utföra fotosyntes. Kolmonoxid förekommer dock inte naturligt i atmosfären och kan orsaka hälsoproblem även vid låga koncentrationer. Densiteten hos båda gaserna är också annorlunda. Koldioxid är tyngre och tätare än luft, medan koloxid är något lättare. Denna funktion bör beaktas när du installerar lämpliga sensorer i hus.