A szén-monoxid, más néven szén-monoxid, nagyon erős molekuláris összetételű, kémiai tulajdonságait tekintve semleges, és nem oldódik jól vízben. Ez a vegyület emellett hihetetlenül mérgező is, amikor a légzőrendszerbe kerül, egyesül a vér hemoglobinjával, és leállítja az oxigén szállítását a szövetekbe és szervekbe.
Kémiai nevek és képlet
A szén-monoxid más néven is ismert, beleértve a szén-monoxid II. A mindennapi életben általában szén-monoxidnak nevezik. Ez a szén-monoxid mérgező, színtelen, íztelen és szagtalan gáz. Kémiai képlete CO, egy molekula tömege 28,01 g/mol.
Testre gyakorolt hatás
A szén-monoxid a hemoglobinnal egyesülve karboxihemoglobint képez, amelynek nincs oxigénszállító képessége. Gőzeinek belélegzése a központi idegrendszer (központi idegrendszer) károsodását okozza ésfulladás. Az ebből eredő oxigénhiány fejfájást, szédülést, csökkent pulzusszámot és légzésszámot okoz, ami ájuláshoz, majd halálhoz vezet.
Mérgező gáz
A szén-monoxidot széntartalmú anyagok részleges elégetésével nyerik, például belső égésű motorokban. A vegyület 1 szénatomot tartalmaz kovalens kötéssel 1 oxigénatomhoz. A szén-monoxid rendkívül mérgező, és világszerte a halálos mérgezések egyik leggyakoribb oka. Az expozíció károsíthatja a szívet és más szerveket.
Mire jó a szén-monoxid?
Súlyos mérgező hatása ellenére a szén-monoxid rendkívül hasznos - a modern technológiáknak köszönhetően számos létfontosságú termék jön létre belőle. A szén-monoxid, bár ma szennyező anyagnak számít, mindig is jelen volt a természetben, de nem olyan mennyiségben, mint például a szén-dioxid.
Tévednek azok, akik azt hiszik, hogy szén-monoxid-vegyületek nem léteznek a természetben. A CO feloldódik az olvadt vulkáni kőzetben nagy nyomáson a Föld köpenyében. A vulkáni gázok szén-oxid-tartalma vulkántól függően kevesebb, mint 0,01% és 2% között változik. Mivel ez a természetes vegyület nem állandó érték, nem lehet pontosan mérni a földgázkibocsátást.
Kémiai tulajdonságok
A szén-monoxid (CO képlet) a nem sóképző vagy közömbös oxidokra utal. Azonban +200 oС-on reagál nátrium-hidroxiddal. A kémiai folyamat során nátrium-formiát képződik:
NaOH + CO=HCOONa (hangyasav só).
A szén-monoxid tulajdonságai redukáló képességén alapulnak. Szén-monoxid:
- reagálhat oxigénnel: 2CO + O2 =2CO2;
- halogénekkel kölcsönhatásba léphet: CO + Cl2 =COCl2 (foszgén);
- egyedülálló tulajdonsággal rendelkezik a tiszta fémek oxidjaiból való visszaállítására: Fe2O3 + 3CO=2Fe + 3CO2;
- fém-karbonilokat képez: Fe + 5CO=Fe(CO)5;
- Koroformban, ecetsavban, etanolban, ammónium-hidroxidban és benzolban tökéletesen oldódik.
A molekula szerkezete
Két atom, amelyekből valójában a szén-monoxid (CO) molekula áll, hármas kötéssel kapcsolódik egymáshoz. Közülük kettő szénatomok p-elektronjainak oxigénnel való fúziójával jön létre, a harmadik pedig a szabad 2p szénpálya és az oxigén 2p elektronpárja miatti speciális mechanizmusnak köszönhető. Ez a szerkezet nagy szilárdságot biztosít a molekulának.
Egy kis történelem
Még az ókori Görögországból származó Arisztotelész is leírta a szénégetés során keletkező mérgező füstöket. Maga a halál mechanizmusa nem ismert.volt. A kivégzés egyik ősi módszere azonban az volt, hogy az elkövetőt egy gőzfürdőbe zárták, ahol parázsló szén volt. A görög orvos, Galenus azt javasolta, hogy bizonyos változások mennek végbe a levegő összetételében, amelyek belélegzéskor ártalmasak.
A második világháború idején szén-monoxid-gázt használtak gépjárművek üzemanyagaként a világ azon részein, ahol alig volt benzin és gázolaj. Külső (néhány kivételtől eltekintve) szén- vagy fagázgenerátor került beépítésre, valamint légköri nitrogén, szén-monoxid és kis mennyiségű egyéb gáz keverékét betáplálták egy gázkeverőbe. Ez volt az úgynevezett fagáz.
A szén-monoxid oxidációja
A szén-monoxid széntartalmú vegyületek részleges oxidációjával képződik. CO akkor keletkezik, ha nincs elég oxigén a szén-dioxid előállításához (CO2), például ha egy kemence vagy belső égésű motor zárt térben működik. Ha oxigén van jelen, valamint bizonyos más légköri koncentrációk, akkor a szén-monoxid ég, kék fényt bocsát ki, és szén-dioxidot, más néven szén-dioxidot termel.
A széngáz, amelyet az 1960-as évekig széles körben használtak belső világításra, főzésre és fűtésre, a CO volt a fő tüzelőanyag. A modern technológia egyes folyamatai, mint például a vasolvasztás, még mindig szén-monoxidot termelnekmelléktermékként. Maga a CO-vegyület szobahőmérsékleten CO2-ra oxidálódik.
Létezik CO a természetben?
Létezik szén-monoxid a természetben? Egyik természetes forrása a troposzférában lezajló fotokémiai reakciók. Ezek a folyamatok várhatóan körülbelül 5×1012 kg e-anyagot képesek előállítani évente. Más források, mint fentebb említettük, a vulkánok, erdőtüzek és az égés egyéb formái.
Molekuláris tulajdonságok
A szén-monoxid moláris tömege 28,0, így valamivel kevésbé sűrű, mint a levegő. A két atom közötti kötés hossza 112,8 mikrométer. Ez elég közel van ahhoz, hogy az egyik legerősebb kémiai kötést biztosítsa. A CO-vegyület mindkét eleme együtt körülbelül 10 elektront tartalmaz egy vegyértékhéjban.
A szerves karbonilvegyületekben általában kettős kötés fordul elő. A CO-molekula jellegzetessége, hogy 3 kötött molekulapályán 6 közös elektront tartalmazó atomok között erős hármas kötés jön létre. Mivel a megosztott elektronok közül 4 származik oxigénből és csak 2 szénből, egy kötött pályát két elektron foglal el az O2-ból, datív vagy dipólus kötést képezve. Ez a molekula C ← O polarizációját okozza kis "-" töltéssel a szénen és kis "+" töltéssel az oxigénen.
A másik két kötött pálya egy töltött részecskét foglal el szénből ésaz egyik oxigénből. A molekula aszimmetrikus: az oxigénnek nagyobb az elektronsűrűsége, mint a szénnek, és enyhén pozitív töltésű is a negatív szénhez képest.
Fogadás
Az iparban a szén-monoxid CO előállítása úgy történik, hogy szén-dioxidot vagy vízgőzt szénnel hevítenek anélkül, hogy levegőhöz jutna:
CO2 + C=2CO;
H2O + C=CO + H2.
Az utolsó kapott keveréket víznek vagy szintézisgáznak is nevezik. Laboratóriumban a szén-monoxid II szerves savakat tömény kénsavnak kitéve, amely dehidratálószerként működik:
HCOOH=CO + H2O;
N2C2O4=CO2 + H2O.
A CO-mérgezés fő tünetei és segítsége
Mérgezést okoz a szén-monoxid? Igen, és nagyon erős. A szén-monoxid-mérgezés a leggyakoribb előfordulás világszerte. A leggyakoribb tünetek:
- gyenge érzés;
- hányinger;
- szédülés;
- fáradtság;
- ingerlékenység;
- rossz étvágy;
- fejfájás;
- dezorientáció;
- látássérülés;
- hány;
- ájulás;
- görcsök.
E mérgező gáznak való kitettség jelentős károkat okozhat, ami gyakran hosszú távú krónikus betegségekhez vezethet. A szén-monoxid képessúlyosan károsíthatja a terhes nő magzatát. Az áldozatoknak, például tűz után, azonnali segítséget kell nyújtani. sürgősen mentőt kell hívni, friss levegőt biztosítani, légzést korlátozó ruházatot levenni, nyugalom, meleg. A súlyos mérgezéseket általában csak orvosi felügyelet mellett, kórházban kezelik.
Alkalmazás
A szén-monoxid, mint már említettük, mérgező és veszélyes, de a modern ipar szerves szintéziséhez használt egyik alapvető vegyülete. A CO-t tiszta fémek, karbonilok, foszgén, szén-szulfid, metil-alkohol, formamid, aromás aldehidek és hangyasav előállítására használják. Ezt az anyagot üzemanyagként is használják. Toxikussága és mérgezősége ellenére gyakran használják különféle anyagok alapanyagaként a vegyiparban.
Szén-monoxid és szén-dioxid: mi a különbség?
A szén-monoxidot és a szén-dioxidot (CO és CO2) gyakran összetévesztik egymással. Mindkét gáz szagtalan és színtelen, és mindkettő negatívan hat a szív- és érrendszerre. Mindkét gáz belélegzéssel, bőrrel és szemmel bejuthat a szervezetbe. Ezeknek a vegyületeknek, ha élő szervezettel érintkeznek, számos gyakori tünetük van – fejfájás, szédülés, görcsök és hallucinációk. A legtöbb ember nehezen tudja megmondani a különbséget, és nem veszi észre, hogy az autók kipufogógázai CO-t és CO-t is bocsátanak ki2. Beltérben ezeknek a gázoknak a koncentrációjának növekedése veszélyes lehet a gázoknak kitett személyek egészségére és biztonságára.hatás. Mi a különbség?
Magas koncentrációban mindkettő végzetes lehet. A különbség az, hogy a CO2 az összes növényi és állati élethez szükséges közös földgáz. A CO nem gyakori. Az oxigénmentes tüzelőanyag-égetés mellékterméke. A kritikus kémiai különbség az, hogy a CO2 egy szénatomot és két oxigénatomot tartalmaz, míg a CO csak egy-egy atomot tartalmaz. A szén-dioxid nem gyúlékony, míg a monooxid nagyobb valószínűséggel gyullad meg.
A szén-dioxid természetesen előfordul a légkörben: az emberek és az állatok belélegzik az oxigént, és kilélegzik a szén-dioxidot, ami azt jelenti, hogy az élőlények kis mennyiségben is ellenállnak. Ez a gáz a növények fotoszintézisének megvalósításához is szükséges. A szén-monoxid azonban a természetben nem fordul elő a légkörben, és már alacsony koncentrációban is egészségügyi problémákat okozhat. A két gáz sűrűsége is eltérő. A szén-dioxid nehezebb és sűrűbb a levegőnél, míg a szén-monoxid valamivel könnyebb. Ezt a funkciót figyelembe kell venni, amikor megfelelő érzékelőket telepítenek az otthonokba.
