Wat is koolstofmonoksied? Die struktuur van die molekule

Koolstofmonoksied, ook bekend as koolstofmonoksied, het 'n baie sterk molekulêre samestelling, is inerte in sy chemiese eienskappe en swak oplosbaar in water. Hierdie verbinding is ook ongelooflik toksies, wanneer dit in die asemhalingstelsel ingaan, kombineer dit met die hemoglobien van die bloed, en dit hou op dat suurstof na weefsels en organe oorgedra word.

Chemiese name en formule

Koolmonoksied is ook onder ander name bekend, insluitend koolstofmonoksied II. In die alledaagse lewe word dit gewoonlik koolstofmonoksied genoem. Hierdie koolstofmonoksied is 'n giftige, kleurlose en smaaklose gas wat reukloos is. Die chemiese formule is CO, en die massa van een molekuul is 28,01 g / mol.

Effekte op die liggaam

Koolstofmonoksied kombineer met hemoglobien om karboxyhemoglobien te vorm, wat geen suurstofkapasiteit het nie. Inaseming van sy dampe veroorsaak skade aan die sentrale senuweestelsel (CNS) en verstikking. Die gevolglike tekort aan suurstof veroorsaak hoofpyn, duiseligheid, verminderde pols en respiratoriese tempo, wat lei tot beswyking en gevolglike dood van die liggaam.

Giftige gas

Koolstofmonoksied word geproduseer deur die gedeeltelike verbranding van stowwe wat koolstof bevat, byvoorbeeld in binnebrandenjins. Die verbinding bevat 1 koolstofatoom, kovalent gebind aan 1 suurstofatoom. Koolmonoksied is baie giftig, en dit is een van die mees algemene oorsake van dodelike vergiftiging regoor die wêreld. Blootstelling kan lei tot skade aan die hart en ander organe.

Wat is die gebruik van koolstofmonoksied?

Ten spyte van sy ernstige toksisiteit, is koolstofmonoksied uiters nuttig - danksy moderne tegnologie word daar 'n aantal belangrike produkte daaruit geskep. Koolstofmonoksied, hoewel dit vandag as 'n besoedelende stof beskou word, was nog altyd in die natuur teenwoordig, maar nie in sulke hoeveelhede soos byvoorbeeld koolstofdioksied nie.

Foute is diegene wat glo dat daar geen koolstofmonoksiedverbinding in die natuur is nie. CO oplos in gesmelte vulkaniese gesteente teen hoë druk in die aarde se mantel. Die inhoud van koolstofoksiede in vulkaniese gasse wissel van minder as 0,01% tot 2%, afhangend van die vulkaan. Aangesien die natuurlike van hierdie verbinding nie 'n konstante waarde is nie, is dit nie moontlik om natuurlike gasvrystellings akkuraat te meet nie.

Chemiese eienskappe

Koolmonoksied (CO-formule) verwys na nie-soutvormende of onverskillige oksiede. By 'n temperatuur van +200 ^o C reageer dit egter met natriumhidroksied. Tydens hierdie chemiese proses word natriumformaat gevorm:

NaOH + CO = HCOONa (sout van mielsuur).

Die eienskappe van koolstofmonoksied is gebaseer op die verminderingsvermoë. Koolstofmonoksied:

• Kan reageer met suurstof: 2CO + O ₂ = 2CO _2;
• Kan met halogene reageer: CO + Cl ₂ = COCl ₂ (fosgeen);
• Het 'n unieke eienskap om suiwer metale van hul oksiede te herstel: Fe ₂ O ₃ + ₃ CO = 2Fe + 3CO _2;
• Vorm karboniele metale: Fe + 5CO = Fe (CO) _5;
• Volop oplosbaar in chloroform, asynsuur, etanol, ammoniumhidroksied en benseen.

Molekulêre struktuur

Twee atome, waarvan die koolstofmonoksied (CO) molekule bestaan, word deur 'n drievoudige verbinding verbind. Twee van hulle word gevorm deur die samesmelting van p-elektrone koolstofatome met suurstof, en die derde is as gevolg van 'n spesiale meganisme as gevolg van die vrye 2p-orbitale van koolstof en 2p-elektron suurstofpare. Hierdie struktuur bied die molekule 'n hoë sterkte.

'N bietjie geskiedenis

Selfs Aristoteles uit antieke Griekeland het die giftige dampe wat deur brandende kole geproduseer word, beskryf. Die meganisme van die dood self was nie bekend nie. Een van die ou maniere van eksekusie was egter die sluiting van die oortredende wet in die stoomkamer waar die kuile geleë was. Griekse dokter Galen het voorgestel dat sommige veranderinge in die lug plaasvind wat skade veroorsaak wanneer ingeasem word.

In die Tweede Wêreldoorlog is 'n gasmengsel met koolmonoksiedmengsel gebruik as brandstof vir motorvoertuie in dele van die wêreld waar daar 'n beperkte hoeveelheid petrol en diesel was. Uitwendig (met uitsonderings) is kragopwekkers van houtskool of houtgas geïnstalleer, en 'n mengsel van atmosferiese stikstof, koolstofmonoksied en 'n klein hoeveelheid ander gasse is aan die gasmenger verskaf. Dit was die sogenaamde houtgas.

Oksidasie van koolstofmonoksied

Koolstofmonoksied word gevorm deur gedeeltelike oksidasie van koolstofbevattende verbindings. CO word gevorm wanneer suurstof nie voldoende is om koolstofdioksied (CO ₂ ) te produseer, byvoorbeeld wanneer 'n oond of 'n binnebrandenjin in 'n ingeslote ruimte werk nie. As suurstof teenwoordig is, sowel as ander atmosferiese konsentrasies, brand koolmonoksied, wat blou lig uitstraal, wat koolstofdioksied vorm, bekend as koolstofdioksied.

Steenkoolgas, wat voor die 1960's van die vorige eeu algemeen gebruik word vir binnenshuise beligting, kook en verwarming, het CO in sy samestelling as 'n voordelige brandstof komponent. Sommige prosesse in moderne tegnologieë, soos yster smelt, produseer steeds koolstofmonoksied as 'n neweproduk. Die baie CO-verbinding word by kamertemperatuur na CO ₂ geoksideer.

Is daar 'n CO in die natuur?

Is daar koolstofmonoksied in die natuur? Een van sy natuurlike bronne is fotochemiese reaksies wat in die troposfeer voorkom. Hierdie prosesse is veronderstel om ongeveer 5 × 10 ¹² kg stof e te genereer. Ander bronne, soos hierbo genoem, is vulkane, bosbrande en ander soorte brand.

Molekulêre eienskappe

Koolstofmonoksied het 'n molêre massa van 28.0, wat dit effens minder dig maak as lug. Die lengte van die binding tussen die twee atome is 112,8 mikrometer. Dit is naby genoeg dat dit een van die sterkste chemiese bindings bied. Albei elemente in die CO-verbinding het saam ongeveer 10 elektrone in een valensdop.

As 'n reël ontstaan 'n dubbelbinding in organiese karbonielverbindings. 'N Kenmerkende kenmerk van die CO-molekuul is dat tussen die atome 'n sterk drievoudige binding met 6 algemene elektrone in 3 gebonde molekulêre orbitale is. Aangesien 4 van die gewone elektrone afkomstig is van 'n suurstofatoom en slegs 2 uit koolstof, word een gebinde wentelbaan deur twee elektrone vanaf O ₂ bewoon, wat 'n data- of dipoolbinding vorm. Dit veroorsaak dat die polarisasie C ← O van 'n molekule met 'n klein lading van koolstof op 'n klein lading van "+" op suurstof.

Die oorblywende twee verbonde orbitale beslaan een gelaaide deeltjie van koolstof en een van suurstof. Die molekuul is asimmetries: suurstof het 'n groter elektrondigtheid as koolstof en is ook effens positief gelaai in vergelyking met negatiewe koolstof.

ontvangs

In die bedryf word die produksie van koolstofmonoksied CO uitgevoer deur verhitting sonder toegang van lug na koolstofdioksied of waterdamp met steenkool:

СО ₂ + С = 2СО;

H ₂ O + C = CO + H _2.

Die laaste mengsel wat verkry word, word ook water of sintesegas genoem. In laboratoriumtoestande, koolmonoksied II deur organiese sure blootgestel te word aan gekonsentreerde swaelsuur, wat dien as 'n waterverwyderingsmiddel:

HCOOH = CO + H ₂ O;

H ₂ C ₂ O ₄ = CO ₂ + H ₂ O.

Die belangrikste simptome en hulp in vergiftiging van CO

Is koolstofmonoksied vergiftiging? Ja, en baie sterk. Koolmonoksiedvergiftiging is die mees voorkomende verskynsel in die wêreld. Die mees algemene simptome is:

• Gevoel van swakheid;
• naarheid;
• duiseligheid;
• moegheid;
• prikkelbaarheid;
• Swak eetlus;
• hoofpyn;
• disoriëntasie;
• Verswakte visie;
• braking;
• floute;
• stuiptrekkings.

Die blootstelling aan hierdie giftige gas kan tot aansienlike skade lei, wat dikwels tot langdurige chroniese patologiese toestande kan lei. Koolstofmonoksied kan ernstige skade aan die fetus van 'n swanger vrou veroorsaak. Slagoffers, byvoorbeeld, na 'n vuur, moet onmiddellik hulp verleen word. Dringend moet 'n ambulans bel, toegang tot vars lug gee, die kleredrag verwyder, kalm, warm. Erge vergiftiging word as 'n reël slegs onder die toesig van dokters in die hospitaal behandel.

aansoek

Koolmonoksied, soos reeds gesê, is giftig en gevaarlik, maar dit is een van die basiese verbindings wat in die moderne industrie gebruik word vir organiese sintese. CO word gebruik om suiwer metale, karboniele, fosgeen, koolstofsulfoksied, metielalkohol, formamide, aromatiese aldehiede, miensuur te produseer. Hierdie stof word ook as brandstof gebruik. Ten spyte van sy toksisiteit en toksisiteit word dit dikwels as rou materiaal gebruik vir die verkryging van verskillende stowwe in die chemiese industrie.

Koolstofmonoksied en koolstofdioksied: wat is die verskil?

Monoksied en koolstofdioksied (CO en CO ₂ ) word dikwels vir mekaar verwar. Albei gasse is reukloos en kleurloos, en albei het 'n negatiewe uitwerking op die kardiovaskulêre stelsel. Albei gasse kan deur die inaseming, vel en oë in die liggaam ingaan. Hierdie verbindings, wanneer dit aan 'n lewende organisme blootgestel word, het 'n aantal algemene simptome - hoofpyn, duiseligheid, stuiptrekkings en hallusinasies. Die meeste mense sukkel om die verskil te bepaal en verstaan nie dat motoruitlaatgasse beide CO en CO ₂ uitstraal nie. Binnenshuis, 'n toename in die konsentrasie van hierdie gasse kan gevaarlik wees vir die gesondheid en veiligheid van 'n persoon wat aan hulle blootgestel word. Wat is die verskil?

By hoë konsentrasies kan beide fataal wees. Die verskil is dat CO ₂ die algemene natuurlike gas is wat nodig is vir alle plant- en dierelewe. CO is nie 'n algemene voorkoms nie. Dit is 'n neweproduk van anoksiese brandstofverbranding. Die kritieke chemiese verskil is dat CO ₂ een koolstofatoom en twee suurstofatome bevat, terwyl CO slegs een het. Koolstofdioksied is nie-vlambaar, terwyl monoksied 'n hoë kans op ontsteking het.

Koolstofdioksied kom natuurlik voor in die atmosfeer: mense en diere adem suurstof en uitstoot koolstofdioksied, dit wil sê, lewende wesens kan dit in klein hoeveelhede weerstaan. Hierdie gas is ook nodig vir die realisering van fotosintese deur plante. Koolstofmonoksied kom egter nie natuurlik voor in die atmosfeer nie en kan selfs gesondheidsprobleme veroorsaak by lae konsentrasies. Die digtheid van beide gasse is ook anders. Koolstofdioksied is swaarder en digter as lug, terwyl koolstofmonoksied effens ligter is. Hierdie funksie moet in ag geneem word wanneer toepaslike sensors in die huise geïnstalleer word.