Въглеродният окис има структура. Въглероден окис: формула и свойства

Въглероден(II) оксид – CO

(въглероден окис, въглероден окис, въглероден окис)

Физични свойства: безцветен отровен газбез вкус и мирис, гори със синкав пламък, по-лек от въздуха, слабо разтворим във вода. Концентрацията на въглероден окис във въздуха е 12,5-74% експлозивна.

Структура на молекулата:

Формалното състояние на окисление на въглерод +2 не отразява структурата на молекулата на СО, в която в допълнение към двойната връзка, образувана от споделянето на електрони С и О, има допълнителна, образувана от донорно-акцепторния механизъм поради към несподелената двойка кислородни електрони (изобразена със стрелка):

В това отношение молекулата на CO е много силна и е способна да влиза в окислително-редукционни реакции само при високи температури. При нормални условия CO не реагира с вода, основи или киселини.

Касова бележка:

Основният антропогенен източник на въглероден окис CO в момента са отработените газове от двигателя вътрешно горене. Въглероден окиссе образува при изгаряне на гориво в двигатели с вътрешно горене при недостатъчни температури или лошо регулиране на системата за подаване на въздух (подава се недостатъчно количество кислород за окисляване на въглероден окис CO до въглероден диоксид CO2). В естествени условия на повърхността на Земята въглеродният оксид CO се образува при непълно анаеробно разлагане на органични съединения и при изгаряне на биомаса, главно по време на горски и степни пожари.

1) В индустрията (в газови генератори):

Видео - експеримент "Генериране на въглероден окис"

C + O 2 = CO 2 + 402 kJ

CO 2 + C = 2CO – 175 kJ

В газовите генератори водната пара понякога се продухва през горещи въглища:

C + H 2 O = CO + H 2 – Q,

смес от CO + H 2 се нарича синтез газ .

2) В лабораторията- термично разлагане на мравчена или оксалова киселинав присъствието на H 2 SO 4 (конц.):

HCOOH t˚C, H2SO4 → H2O+CO

H2C2O4 t˚C, H2SO4 → CO + CO 2 + H 2 O

Химични свойства:

При нормални условия CO е инертен;при нагряване - редуциращ агент;

CO - несолеобразуващ оксид .

1) с кислород

2 C +2 O + O 2 t ˚ C → 2 C +4 O 2

2) с метални оксиди CO + Аз х О у = CO 2 + аз

C +2 O + CuO t ˚ C →Сu + C +4 O 2

3) с хлор (на светлина)

CO + Cl 2 светлина → COCl 2 (фосген - отровен газ)

4)* реагира с алкална стопилка (под налягане)

CO+NaOHP → HCOONa (натриев формиат)

Ефектът на въглеродния окис върху живите организми:

Въглеродният окис е опасен, защото пречи на кръвта да пренася кислород до жизненоважни органи като сърцето и мозъка. Въглеродният окис се свързва с хемоглобина, който пренася кислорода до клетките на тялото, което прави тялото неподходящо за пренос на кислород. В зависимост от вдишаното количество, въглеродният окис нарушава координацията, влошава сърдечно-съдовите заболявания и причинява умора. главоболие, слабост, Ефектът на въглеродния окис върху човешкото здраве зависи от неговата концентрация и времето на излагане на тялото. Концентрация на въглероден окис във въздуха над 0,1% води до смърт в рамките на един час, а концентрация над 1,2% в рамките на три минути.

Приложения на въглероден окис :

Въглеродният окис се използва главно като запалим газ, смесен с азот, така нареченият генераторен или въздушен газ, или воден газ, смесен с водород. В металургията за извличане на метали от техните руди. За получаване на метали с висока чистота от разлагането на карбонили.

ПОПРАВЯНЕ

номер 1. Попълнете уравненията на реакцията, съставете електронен баланс за всяка реакция, посочете процесите на окисление и редукция; окислител и редуциращ агент:

CO2+C=

C+H2O=

C O + O 2 =

CO + Al 2 O 3 =

номер 2. Изчислете количеството енергия, необходимо за производството на 448 литра въглероден окис съгласно термохимичното уравнение

CO 2 + C = 2CO – 175 kJ

Признаците, че във въздуха се е образувал въглероден оксид (въглероден оксид (II), въглероден оксид, въглероден оксид) в опасна концентрация, са трудни за определяне - невидими, може да не миришат, натрупват се в помещението постепенно, неусетно. Той е изключително опасен за човешкия живот: той е силно токсичен, прекомерното му съдържание в белите дробове води до тежко отравяне и смъртни случаи. Всяка година се регистрира висока смъртност от отравяне с газ. Рискът от отравяне може да бъде намален, като следвате прости правилаи използването на специални сензори за въглероден диоксид.

Какво е въглероден окис

Природният газ се образува при изгарянето на всякаква биомаса в промишлеността, той е продукт от изгарянето на всякакви въглеродни съединения. И в двата случая предпоставка за отделяне на газ е липсата на кислород. Големи количества от него навлизат в атмосферата в резултат на горски пожари под формата изгорели газове, образуващи се при изгарянето на горивото в автомобилните двигатели. За промишлени цели се използва в производството на органичен алкохол, захар, преработка на животинско месо и риба. Малко количество монооксид се произвежда и от човешки клетки.

Имоти

От химична гледна точка монооксидът – неорганично съединениес единичен кислороден атом в молекулата, химична формула- ТАКА. Това Химическо вещество, който няма характерен цвят, вкус или мирис, по-лек е от въздуха, но по-тежък от водорода и е неактивен при стайна температура. Човек, който мирише, усеща само наличието на органични примеси във въздуха. Той принадлежи към категорията на токсичните продукти, смъртта при концентрация във въздуха от 0,1% настъпва в рамките на един час. Характеристиката на максимално допустимата концентрация е 20 mg/куб.м.

Ефектът на въглеродния окис върху човешкото тяло

Въглеродният окис е смъртоносен за хората. Неговият токсичен ефект се обяснява с образуването на карбоксихемоглобин в кръвните клетки, продукт на добавянето на въглероден окис (II) към кръвния хемоглобин. Високо нивосъдържанието на карбоксихемоглобин причинява кислороден глад, недостатъчно снабдяване с кислород на мозъка и други тъкани на тялото. При лека интоксикация съдържанието му в кръвта е ниско, разрушаване естественоможе би в рамките на 4-6 часа. При високи концентрации действат само медицински изделия.

Отравяне с въглероден окис

Въглеродният окис е един от най- опасни субстанции. В случай на отравяне настъпва интоксикация на тялото, придружена от влошаване общо състояниечовек. Много е важно ранното разпознаване на признаците на отравяне с въглероден окис. Резултатът от лечението зависи от нивото на веществото в тялото и колко бързо пристига помощта. В този случай минутите се броят - жертвата може или да бъде напълно излекувана, или да остане болна завинаги (всичко зависи от скоростта на реакция на спасителите).

Симптоми

В зависимост от степента на отравяне може да се появи главоболие, световъртеж, шум в ушите, ускорен пулс, гадене, задух, трептене в очите и обща слабост. Често се наблюдава сънливост, което е особено опасно, когато човек е в стая, пълна с газ. При вдишване голямо количествоотровни вещества, се наблюдават конвулсии, загуба на съзнание и в особено тежки случаи кома.

Първа помощ при отравяне с въглероден окис

В случай на отравяне с въглероден оксид, на пострадалия трябва да бъде оказана първа помощ на място. Трябва незабавно да го пренесете на чист въздух и да се обадите на лекар. Трябва да запомните и вашата безопасност: когато влизате в стая с източник на това вещество, трябва само да поемете дълбоко въздух и да не дишате вътре. До пристигането на лекаря е необходимо да се улесни достъпът на кислород до белите дробове: разкопчайте копчетата, свалете или разхлабете дрехите. Ако пострадалият загуби съзнание и спре да диша, е необходима изкуствена вентилация.

Противоотрова при отравяне

Специален антидот за отравяне с въглероден окис е лекарство, който активно предотвратява образуването на карбоксихемоглобин. Действието на антидота води до намаляване на нуждите на организма от кислород, поддържащи органи, чувствителни към недостиг на кислород: мозък, черен дроб и др. Прилага се интрамускулно в доза от 1 ml веднага след извеждане на пациента от зона с висока концентрация на токсични вещества. Антидотът може да се приложи повторно не по-рано от час след първото приложение. Използването му за профилактика е разрешено.

Лечение

В случай на лека експозиция на въглероден окис, лечението се извършва амбулаторно; в тежки случаи пациентът се хоспитализира. Още в линейката му се дава кислородна торба или маска. В тежки случаи, за да се даде на тялото голяма доза кислород, пациентът се поставя в барокамера. Антидотът се прилага интрамускулно. Нивата на кръвните газове се следят постоянно. По-нататъшната рехабилитация е медикаментозна, действията на лекарите са насочени към възстановяване на функционирането на мозъка, сърдечно-съдовата система и белите дробове.

Последствия

Излагането на въглероден окис в тялото може да причини тежки заболявания: работата на мозъка, поведението и съзнанието на човек се променят и се появяват необясними главоболия. Паметта, частта от мозъка, която отговаря за прехода, е особено податлива на влиянието на вредните вещества. краткотрайна паметв дългосрочен план. Пациентът може да почувства ефектите от отравяне с въглероден оксид само след няколко седмици. Повечето жертви се възстановяват напълно след период на рехабилитация, но някои страдат от последствията до края на живота си.

Как да определите въглеродния окис на закрито

Отравянето с въглероден окис е лесно у дома и не се случва само по време на пожар. Концентрацията на въглероден въглерод се образува, когато небрежно боравенес клапата на печката, при работа на неизправен газов бойлер или вентилация. Източникът на въглероден окис може да бъде газова печка. Ако в стаята има дим, това вече е причина да алармирате. Има специални сензори за постоянно следене на нивата на газ. Те следят нивото на концентрацията на газ и съобщават при надвишаване на нормата. Наличието на такова устройство намалява риска от отравяне.

Видео

безцветен газ Топлинни свойства Температура на топене −205 °C Температура на кипене −191,5 °C Енталпия (ст. конв.) −110,52 kJ/mol Химични свойства Разтворимост във вода 0,0026 g/100 ml Класификация CAS номер

• Клас на опасност на ООН 2.3
• Вторична опасност според класификацията на ООН 2.1

Структура на молекулата

Молекулата на CO, подобно на изоелектронната азотна молекула, има тройна връзка. Тъй като тези молекули са сходни по структура, техните свойства също са подобни - много ниски точки на топене и кипене, близки стойности на стандартните ентропии и т.н.

В рамките на метода на валентната връзка структурата на молекулата на CO може да се опише с формулата: C≡O:, а третата връзка се образува съгласно донорно-акцепторния механизъм, където въглеродът е акцепторът на електронната двойка , а кислородът е донор.

Поради наличието на тройна връзка, CO молекулата е много силна (енергия на дисоциация 1069 kJ/mol, или 256 kcal/mol, което е по-голямо от това на всички други двуатомни молекули) и има малко междуядрено разстояние (d C≡ O = 0,1128 nm или 1,13Å).

Молекулата е слабо поляризирана, електрическият момент на нейния дипол μ = 0,04·10 -29 C m (посока на диполния момент O - →C +). Йонизационен потенциал 14,0 V, константа на свързване на силата k = 18,6.

История на откритието

Въглеродният оксид е произведен за първи път от френския химик Жак дьо Ласон чрез нагряване на цинков оксид с въглища, но първоначално е бил сбъркан с водород, тъй като е изгорял със син пламък. Фактът, че този газ съдържа въглерод и кислород, е открит от английския химик Уилям Круикшанк. Въглеродният оксид извън земната атмосфера е открит за първи път от белгийския учен M. Migeotte през 1949 г. чрез наличието на основна вибрационно-ротационна лента в инфрачервения спектър на Слънцето.

Въглероден окис в земната атмосфера

Има естествени и антропогенни източници на навлизане в земната атмосфера. В естествени условия на земната повърхност CO се образува при непълно анаеробно разлагане на органични съединения и при изгаряне на биомаса, главно при горски и степни пожари. Въглеродният окис се образува в почвата както биологично (освободен от живи организми), така и небиологично. Експериментално е доказано отделянето на въглероден окис, дължащо се на често срещани в почвите фенолни съединения, съдържащи OCH 3 или OH групи в орто- или пара-позиции спрямо първата хидроксилна група.

Общият баланс на небиологичното производство на CO и неговото окисление от микроорганизми зависи от специфичните условия на околната среда, предимно от влажност и стойност. Например, въглеродният окис се освобождава директно в атмосферата от сухите почви, като по този начин се създават локални максимуми в концентрацията на този газ.

В атмосферата CO е продукт на вериги от реакции, включващи метан и други въглеводороди (предимно изопрен).

Основният антропогенен източник на CO в момента са отработените газове от двигатели с вътрешно горене. Въглеродният окис се образува, когато въглеводородните горива се изгарят в двигатели с вътрешно горене при недостатъчни температури или системата за подаване на въздух е лошо настроена (подава се недостатъчно количество кислород за окисляване на CO в CO 2 ). В миналото значителна част от антропогенния внос на CO в атмосферата се осигуряваше от осветителен газ, който се използваше за вътрешно осветление през 19 век. Съставът му беше приблизително същият като този на водния газ, т.е. съдържаше до 45% въглероден окис. Понастоящем в сектора на обществените услуги този газ се заменя с много по-малко токсичен природен газ ( низши представителихомоложна серия от алкани - пропан и др.)

Входящият CO от естествени и антропогенни източници е приблизително еднакъв.

Въглеродният окис в атмосферата е в бърза циркулация: средното му време на престой е около 0,1 година, като се окислява от хидроксил до въглероден диоксид.

Касова бележка

Индустриален метод

2C + O 2 → 2CO (топлинният ефект на тази реакция е 22 kJ),

2. или при намаляване на въглеродния диоксид с горещи въглища:

CO 2 + C ↔ 2CO (ΔH=172 kJ, ΔS=176 J/K).

Тази реакция често се случва при пожар в печка, когато клапата на печката е затворена твърде рано (преди въглищата да са изгорели напълно). Образуваният в този случай въглероден окис, поради своята токсичност, причинява физиологични разстройства („изпарения“) и дори смърт (виж по-долу), оттук и едно от тривиалните имена - „въглероден окис“. Картина на реакциите, протичащи в пещта, е показана на диаграмата.

Реакцията на редукция на въглеродния диоксид е обратима; влиянието на температурата върху равновесното състояние на тази реакция е показано на графиката. Потокът на реакция вдясно се осигурява от коефициента на ентропия, а вляво от коефициента на енталпия. При температури под 400°C равновесието е почти напълно изместено наляво, а при температури над 1000°C надясно (към образуването на CO). При ниски температурискоростта на тази реакция е много ниска, така че въглеродният окис е доста стабилен при нормални условия. Това равновесие има специално име Будоарен баланс.

3. Смеси от въглероден окис с други вещества се получават чрез преминаване на въздух, водна пара и т.н. през слой от горещ кокс, въглища или кафяви въглища и т.н. (виж генераторен газ, воден газ, смесен газ, синтезен газ).

Лабораторен метод

TLV (максимално прагова концентрация, САЩ): 25 MAC r.z. съгласно Хигиенни стандарти GN 2.2.5.1313-03 е 20 mg/m³

Защита от въглероден окис

Благодарение на тази добра калоричност CO е компонент на различни технически газови смеси(вижте например генераторен газ), използван, наред с други неща, за отопление.

халогени. Най велик практическа употребаполучи реакция с хлор:

CO + Cl 2 → COCl 2

Реакцията е екзотермична, топлинният й ефект е 113 kJ, в присъствието на катализатор (активен въглен) протича още при стайна температура. В резултат на реакцията се образува фосген, вещество, което се използва широко в различни отрасли на химията (а също и като бойно химическо вещество). Чрез подобни реакции могат да се получат COF 2 (карбонил флуорид) и COBr 2 (карбонил бромид). Карбонил йодид не е получен. Екзотермичността на реакциите бързо намалява от F до I (за реакции с F 2 топлинният ефект е 481 kJ, с Br 2 - 4 kJ). Възможно е също така да се получат смесени производни, например COFCl (за повече подробности вижте халогенни производни на въглеродна киселина).

Чрез взаимодействие на CO с F 2, в допълнение към карбонил флуорид, може да се получи пероксидно съединение (FCO) 2 O 2 . Неговите характеристики: точка на топене -42°C, точка на кипене +16°C, има характерна миризма (подобна на миризмата на озон), при нагряване над 200°C се разлага експлозивно (продукти от реакцията CO 2, O 2 и COF 2 ), в кисела средареагира с калиев йодид съгласно уравнението:

(FCO) 2 O 2 + 2KI → 2KF + I 2 + 2CO 2

Въглеродният окис реагира с халкогени. Със сярата образува въглероден сулфид COS, реакцията протича при нагряване, съгласно уравнението:

CO + S → COS ΔG° 298 = −229 kJ, ΔS° 298 = −134 J/K

Подобни селеноксид COSe и телуроксид COTe също бяха получени.

Възстановява SO 2:

SO 2 + 2CO → 2CO 2 + S

С преходните метали образува много летливи, запалими и токсични съединения - карбонили, като Cr(CO) 6, Ni(CO) 4, Mn 2 CO 10, Co 2 (CO) 9 и др.

Както беше посочено по-горе, въглеродният окис е слабо разтворим във вода, но не реагира с нея. Също така не реагира с разтвори на основи и киселини. Въпреки това, той реагира с алкални стопи:

CO + KOH → HCOOK

Интересна е реакцията на въглероден окис с метален калий в разтвор на амоняк. Това произвежда експлозивното съединение калиев диоксодикарбонат:

2K + 2CO → K + O - -C 2 -O - K +

Реакция с амоняк при високи температуривъзможно е да се получи важно за индустрията съединение - циановодород HCN. Реакцията протича в присъствието на катализатор (оксид

много газообразни вещества, съществуващи в природата и получени в производството, са силни отровни съединения. Известно е, че хлорът е бил използван като биологично оръжие, бромните пари имат силно разяждащо действие върху кожата, сероводородът причинява отравяне и т.н.

Едно от тези вещества е въглероден оксид или въглероден оксид, чиято формула има свои собствени структурни характеристики. Това ще бъде обсъдено допълнително.

Химична формула на въглероден окис

Емпиричната форма на формулата на въпросното съединение е следната: CO. Тази форма обаче характеризира само качествения и количествения състав, но не засяга структурните характеристики и реда на свързване на атомите в молекулата. И се различава от това във всички други подобни газове.

Именно тази особеност влияе върху физическото и Химични свойства. Що за структура е това?

Структура на молекулата

Първо, емпиричната формула показва, че валентността на въглерода в съединението е II. Същото като с кислорода. Следователно всеки от тях може да образува две формули на въглероден окис CO, което ясно потвърждава това.

Това се случва. Между въглеродните и кислородните атоми, според механизма на споделяне на несдвоени електрони, се образува двойна ковалентна полярна връзка. Така въглеродният окис приема формата C=O.

Характеристиките на молекулата обаче не свършват дотук. Според донорно-акцепторния механизъм в молекулата се образува трета, дативна или полуполярна връзка. Какво обяснява това? Тъй като след образуването според реда на обмен, кислородът има две двойки електрони, а въглеродният атом има празна орбитала, последният действа като акцептор на една от двойките на първия. С други думи, двойка кислородни електрони се поставя в празна въглеродна орбитала и се образува връзка.

И така, въглеродът е акцептор, кислородът е донор. Следователно формулата на въглеродния окис в химията приема следващ изглед: C≡O. Това структуриране дава на молекулата допълнителна химическа стабилност и инертност в свойствата, които проявява при нормални условия.

И така, връзките в молекулата на въглеродния окис са:

• две ковалентни полярни, образувани по обменен механизъм поради споделяне на несдвоени електрони;
• един дателен, образуван от донорно-акцепторното взаимодействие между двойка електрони и свободна орбитала;
• В молекулата има общо три връзки.

Физични свойства

Съществуват редица характеристики, които въглеродният окис има, както всяко друго съединение. От формулата на веществото става ясно, че кристална клеткамолекулярно, газообразно състояние при нормални условия. От това следват следните физически параметри.

1. C≡O - въглероден окис (формула), плътност - 1,164 kg/m 3.
2. Точки на кипене и топене, съответно: 191/205 0 C.
3. Разтворим във: вода (слабо), етер, бензол, алкохол, хлороформ.
4. Няма вкус и мирис.
5. Безцветен.

От биологична гледна точка е изключително опасен за всички живи същества, с изключение на някои видове бактерии.

Химични свойства

От гледна точка на химическата активност едно от най-инертните вещества при нормални условия е въглеродният окис. Формулата, която отразява всички връзки в молекулата, потвърждава това. Именно поради такава силна структура това съединение със стандартни показатели заобикаляща средапрактически не влиза в никакви взаимодействия.

Но ако системата се нагрее поне малко, дателната връзка в молекулата се разпада, както и ковалентната. Тогава въглеродният окис започва да проявява активни редуциращи свойства и то доста силни. Така че той може да взаимодейства с:

• кислород;
• хлор;
• алкали (топи);
• с метални оксиди и соли;
• със сяра;
• леко с вода;
• с амоняк;
• с водород.

Следователно, както бе споменато по-горе, свойствата, които проявява въглеродният окис, до голяма степен се обясняват с неговата формула.

Да бъдеш сред природата

Основният източник на CO в земната атмосфера са горските пожари. След всичко основен начинестественото образуване на този газ е непълно изгаряне различни видовегорива, предимно от органичен характер.

Антропогенните източници на замърсяване на въздуха с въглероден окис също са важни и осигуряват масова частсъщият процент като естествените. Те включват:

• дим от работата на фабрики и фабрики, металургични комплекси и други промишлени предприятия;
• изгорели газове от двигатели с вътрешно горене.

IN природни условияВъглеродният окис лесно се окислява от кислорода във въздуха и водните пари до въглероден диоксид. Това е основата за първа помощ при отравяне с това съединение.

Касова бележка

Заслужава да се отбележи една особеност. Въглеродният оксид (формула), въглеродният диоксид (молекулна структура) изглеждат съответно така: C≡O и O=C=O. Разликата е един кислороден атом. Ето защо индустриален методполучаването на монооксид се основава на реакцията между диоксид и въглища: CO 2 + C = 2CO. Това е най-простият и най-разпространеният метод за синтезиране на това съединение.

Лабораторията използва различни органични съединения, метални соли и сложни вещества, тъй като не се очаква добивът на продукта да бъде твърде голям.

Висококачествен реагент за наличието на въглероден оксид във въздуха или разтвора е паладиевият хлорид. При взаимодействието им се образува чист метал, който причинява потъмняване на разтвора или повърхността на хартията.

Биологичен ефект върху тялото

Както бе споменато по-горе, въглеродният окис е много отровен, безцветен, опасен и смъртоносен вредител за човешкото тяло. И не само човекът, а изобщо всяко живо същество. Растенията, които са изложени на автомобилни газове, умират много бързо.

Какъв точно е биологичният ефект на въглеродния окис върху вътрешна средаживотински създания? Всичко е свързано с изграждането на силни комплексни съединениякръвен протеин хемоглобин и въпросния газ. Тоест вместо кислород се улавят отровни молекули. Клетъчното дишане моментално се блокира, газообменът става невъзможен в нормалния си ход.

В резултат на това има постепенно блокиране на всички молекули на хемоглобина и в резултат на това смърт. Само 80% щети са достатъчни, за да стане отравянето фатално. За целта концентрацията на въглероден окис във въздуха трябва да бъде 0,1%.

Първите признаци, по които може да се определи началото на отравяне с това съединение, са:

• главоболие;
• световъртеж;
• загуба на съзнание.

Първата помощ е да излезете на чист въздух, където въглеродният оксид под въздействието на кислород ще се превърне във въглероден диоксид, тоест ще бъде неутрализиран. Случаите на смърт от действието на въпросното вещество са много чести, особено в къщи с В края на краищата, при изгаряне на дърва, въглища и други видове гориво, този газ задължително се образува като страничен продукт. Спазването на правилата за безопасност е изключително важно за запазване на човешкия живот и здраве.

Има и много случаи на натравяния в гаражи, където се събират много работещи автомобилни двигатели, но няма достатъчно запаси свеж въздух. Смъртта при превишаване на допустимата концентрация настъпва в рамките на един час. Физически е невъзможно да се усети наличието на газ, тъй като той няма мирис и цвят.

Промишлена употреба

Освен това се използва въглероден окис:

• за обработка на месни и рибни продукти, което ви позволява да им придадете свеж вид;
• за синтеза на някои органични съединения;
• като компонент на генераторния газ.

Следователно това вещество е не само вредно и опасно, но и много полезно за хората и техните икономически дейности.

ВЪГЛЕРОДЕН ОКСИД (ВЪГЛЕРОДЕН ОКСИД). Въглероден (II) оксид (въглероден оксид) CO, необразуващ сол въглероден оксид. Това означава, че няма киселина, съответстваща на този оксид. Въглеродният окис (II) е газ без цвят и мирис, който се втечнява, когато атмосферно наляганепри температура от –191,5o C и се втвърдява при –205o C. Молекулата на CO е подобна по структура на молекулата на N2: и двете съдържат равен бройелектрони (такива молекули се наричат ​​​​изоелектронни), атомите в тях са свързани с тройна връзка (две връзки в молекулата на CO се образуват поради 2p електроните на въглеродните и кислородните атоми, а третият се образува от донорно-акцепторния механизъм с участието на несподелена електронна двойка кислород и свободен 2p орбитален въглерод). Като резултат физични свойства CO и N2 (точки на топене и кипене, разтворимост във вода и др.) са много близки.

Въглеродният оксид (II) се образува при изгарянето на въглеродсъдържащи съединения с недостатъчен достъп на кислород, както и когато горещи въглища влизат в контакт с продукта на пълно изгаряне - въглероден двуокис: C + CO2 → 2CO. В лабораторията CO се получава чрез дехидратиране на мравчена киселина чрез въздействието на концентрирана сярна киселина върху течна мравчена киселина при нагряване или чрез преминаване на пари от мравчена киселина върху P2O5: HCOOH → CO + H2O. CO се получава чрез разлагане на оксалова киселина: H2C2O4 → CO + CO2 + H2O. CO може лесно да се отдели от другите газове, като се прекара през алкален разтвор.
При нормални условия CO, подобно на азота, е химически доста инертен. Само при повишени температури се проявява тенденцията CO да претърпява реакции на окисление, добавяне и редукция. Така при повишени температури той реагира с алкали: CO + NaOH → HCOONa, CO + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2. Тези реакции се използват за отстраняване на CO от промишлени газове.

Въглеродният окис (II) е висококалорично гориво: изгарянето е придружено от отделяне на значителна суматоплина (283 kJ на 1 mol CO). Смесите на CO с въздух експлодират, когато съдържанието му варира от 12 до 74%; За щастие на практика такива смеси са изключително редки. В промишлеността газификацията се извършва за получаване на CO твърдо гориво. Например продухването на водна пара през слой въглища, нагрят до 1000oC, води до образуването на воден газ: C + H2O → CO + H2, който има много висока калорична стойност. Изгарянето обаче далеч не е най-изгодното използване на водния газ. От него например е възможно да се получи (в присъствието на различни катализатори под налягане) смес от твърди, течни и газообразни въглеводороди - ценна суровина за химическа индустрия(реакция на Фишер-Тропш). От същата смес, обогатявайки я с водород и използвайки необходимите катализатори, можете да получите алкохоли, алдехиди и киселини. Специално значениеима синтез на метанол: CO + 2H2 → CH3OH - най-важната суровина за органичен синтез, поради което тази реакция се извършва индустриално в голям мащаб.

Реакциите, при които CO е редуциращ агент, могат да бъдат демонстрирани чрез примера за редукция на желязо от руда по време на процеса на доменна пещ: Fe3O4 + 4CO → 3Fe + 4CO2. Редукцията на метални оксиди с въглероден (II) оксид има голямо значениев металургичните процеси.

Молекулите на CO се характеризират с реакции на присъединяване към преходни метали и техните съединения с образуването на комплексни съединения - карбонили. Примерите включват течни или твърди метални карбонили Fe(CO)4, Fe(CO)5, Fe2(CO)9, Ni(CO)4, Cr(CO)6 и др. Това е много токсични вещества, при нагряване те отново се разлагат на метал и CO. По този начин можете да получите прахообразни метали с висока чистота. Понякога върху горелката на газовата печка се виждат метални "петна", това е следствие от образуването и гниенето на железния карбонил. Понастоящем са синтезирани хиляди различни метални карбонили, съдържащи в допълнение към CO неорганични и органични лиганди, например PtCl2(CO), K3, Cr(C6H5Cl)(CO)3.

CO се характеризира също така с реакцията на съединението с хлора, която на светлина се случва вече при стайна температура с образуването изключително отровен фосген: CO + Cl2 → COCl2. Тази реакция е верижна, протича по радикален механизъм с участието на хлорни атоми и свободни радикали COCl. Въпреки токсичността си, фосгенът се използва широко за синтеза на много органични съединения.

Въглеродният окис (II) е силна отрова, тъй като образува силни комплекси с металосъдържащи биологично активни молекули; това нарушава тъканното дишане. Особено засегнати са клетките на централната нервна система. Свързването на CO към Fe(II) атомите в кръвния хемоглобин предотвратява образуването на оксихемоглоблин, който пренася кислород от белите дробове до тъканите. Дори когато въздухът съдържа 0,1% CO, този газ измества половината от кислорода от оксихемоглобина. В присъствието на CO, смъртта от задушаване може да настъпи дори при наличието на големи количества кислород. Следователно CO се нарича въглероден окис. При „закъсал“ човек мозъкът и нервна система. За спасение първо се нуждаете от чист въздух, който не съдържа CO (или още по-добре чист кислород), докато CO, свързан с хемоглобина, постепенно се замества от молекули O2 и задушаването изчезва. Пределно допустимата среднодневна концентрация на CO в атмосферен въздухе 3 mg/m3 (около 3,10–5%), във въздуха на работната зона – 20 mg/m3.

Обикновено съдържанието на CO в атмосферата не надвишава 10–5%. Този газ навлиза във въздуха като част от вулканични и блатни газове, със секрети на планктон и други микроорганизми. Да, от повърхностни слоевеОкеанът отделя 220 милиона тона CO в атмосферата годишно. Концентрацията на CO във въглищните мини е висока. Много въглероден окис се произвежда по време на горски пожари. Топенето на всеки милион тона стомана е придружено от образуването на 300–400 тона CO. Общо техногенното изпускане на CO във въздуха достига 600 милиона тона годишно, повече от половината от които идват от моторни превозни средства. Ако карбураторът не е регулиран, отработените газове могат да съдържат до 12% CO! Поради това повечето държави са въвели строги стандарти за съдържанието на CO в изгорелите газове на автомобилите.

Образуването на CO винаги възниква по време на изгарянето на въглеродсъдържащи съединения, включително дървесина, с недостатъчен достъп до кислород, както и когато горещи въглища влизат в контакт с въглероден диоксид: C + CO2 → 2CO. Такива процеси се случват и в селските пещи. Следователно преждевременното затваряне на комина на печката за запазване на топлината често води до отравяне с въглероден окис. Не трябва да се мисли, че градските жители, които не отопляват печките си, са застраховани от отравяне с CO; Например лесно могат да се отровят в лошо вентилиран гараж, където е паркирана кола с работещ двигател. Съдържа CO и в продуктите на горенето природен газв кухнята. Много авиационни инциденти в миналото са били причинени от износване на двигателя или лоши настройки, позволяващи на CO да навлезе в пилотската кабина и да отрови екипажа. Опасността се усложнява от факта, че CO не може да се открие по миризмата; в това отношение въглеродният окис е по-опасен от хлора!

Въглеродният окис (II) практически не се сорбира от активен въглен и следователно обикновената газова маска не предпазва от този газ; За да се абсорбира, е необходим допълнителен патрон от хопкалит, съдържащ катализатор, който "доизгаря" CO до CO2 с помощта на атмосферен кислород. Все повече и повече пътнически автомобили сега са оборудвани с катализатори за допълнително изгаряне, въпреки високата цена на тези катализатори, базирани на платинени метали.