Las señales de que se ha formado monóxido de carbono (monóxido de carbono (II), monóxido de carbono, monóxido de carbono) en el aire en una concentración peligrosa son difíciles de determinar: invisible, puede que no huela, se acumula en la habitación de forma gradual, imperceptible. Es extremadamente peligroso para la vida humana: tiene una alta toxicidad, el contenido excesivo en los pulmones conduce a una intoxicación grave y fallecidos... Anualmente se registra una alta tasa de mortalidad por intoxicación por gas. Puede reducir la amenaza de envenenamiento observando reglas simples y el uso de sensores especiales de monóxido de carbono.
¿Qué es el monóxido de carbono?
El gas natural se forma durante la combustión de cualquier biomasa; en la industria es el producto de la combustión de cualquier compuesto a base de carbono. Y de hecho, y en otro caso, un requisito previo para la liberación de gas es la falta de oxígeno. Grandes volúmenes ingresan a la atmósfera como resultado de los incendios forestales, en forma de gases de escape generados durante la combustión del combustible en los motores de los automóviles. Para fines industriales se utiliza en la producción de alcohol orgánico, azúcar, procesamiento de carne de animal y pescado. Las células del cuerpo humano también producen una pequeña cantidad de monóxido.
Propiedades
Desde el punto de vista de la química, el monóxido - compuesto inorgánico con un solo átomo de oxígeno en la molécula, la fórmula química es CO. Es una sustancia química que no tiene un color, sabor u olor característicos; es más liviano que el aire, pero más pesado que el hidrógeno, y está inactivo a temperatura ambiente. Una persona que huele solo siente la presencia de impurezas orgánicas en el aire. Pertenece a la categoría de productos tóxicos, la muerte a una concentración de 0.1% en el aire ocurre dentro de una hora. La concentración máxima admisible característica es de 20 mg / m3.
El efecto del monóxido de carbono en el cuerpo humano.
El monóxido de carbono es fatal para los humanos. Su efecto tóxico se explica por la formación de carboxihemoglobina en las células sanguíneas, producto de la adición de monóxido de carbono (II) a la hemoglobina sanguínea. Nivel alto el contenido de carboxihemoglobina provoca falta de oxígeno, suministro insuficiente de oxígeno al cerebro y otros tejidos del cuerpo. Con una intoxicación débil, su contenido en la sangre es bajo, la destrucción de forma natural es posible en 4-6 horas. A altas concentraciones, solo medicamentos.
Intoxicación por monóxido de carbono
El monóxido de carbono es uno de los más sustancias peligrosas... En caso de intoxicación, se produce una intoxicación del cuerpo, acompañada de un deterioro. condición general persona. Es muy importante reconocer a tiempo los signos de intoxicación por monóxido de carbono. El resultado del tratamiento depende del nivel de la sustancia en el cuerpo y de qué tan pronto llegó la ayuda. En este caso, cada minuto cuenta: la víctima puede recuperarse por completo o permanecer enferma para siempre (todo depende de la velocidad de respuesta de los rescatistas).
Síntomas
Dependiendo del grado de intoxicación, pueden producirse dolores de cabeza, mareos, tinnitus, palpitaciones del corazón, náuseas, dificultad para respirar, parpadeo en los ojos y debilidad generalizada. A menudo se observa somnolencia, que es especialmente peligrosa cuando una persona se encuentra en una habitación contaminada por gas. En caso de inhalación un número grande sustancias venenosas Se observan convulsiones, pérdida del conocimiento, en casos especialmente graves: coma.
Primeros auxilios para la intoxicación por monóxido de carbono
La víctima en el lugar debe recibir primeros auxilios en caso de intoxicación por monóxido de carbono. Debemos moverlo inmediatamente a Aire fresco y llame a un médico. También debes recordar sobre tu seguridad: solo necesitas respirar profundamente en una habitación con una fuente de esta sustancia, no respires adentro. Hasta que llegue el médico, es necesario facilitar el acceso del oxígeno a los pulmones: desabrochar botones, quitarse o aflojar la ropa. Si la víctima ha perdido el conocimiento y ha dejado de respirar, se requiere ventilación artificial.
Antídoto para el envenenamiento.
Un antídoto especial (antídoto) para la intoxicación por monóxido de carbono es medicamento, que previene activamente la formación de carboxihemoglobina. La acción del antídoto conduce a una disminución en la necesidad de oxígeno del cuerpo, soporte de órganos sensibles a la falta de oxígeno: el cerebro, el hígado, etc. Se administra por vía intramuscular en una dosis de 1 ml inmediatamente después de que el paciente es retirado. la zona con una alta concentración de sustancias tóxicas. Puede volver a ingresar el antídoto no antes de una hora después de la primera inyección. Puede usarse para profilaxis.
Tratamiento
En el caso de exposición leve al monóxido de carbono, el tratamiento se realiza de forma ambulatoria, en casos graves, el paciente es hospitalizado. Ya en la ambulancia, le entregan una bolsa o mascarilla de oxígeno. En casos severos, para darle al cuerpo una gran dosis de oxígeno, se coloca al paciente en una cámara de presión. Se inyecta un antídoto por vía intramuscular. El nivel de gases en sangre se controla constantemente. Más rehabilitación de drogas, las acciones de los médicos tienen como objetivo restaurar el trabajo del cerebro, el sistema cardiovascular y los pulmones.
Efectos
La exposición al monóxido de carbono en el cuerpo puede causar enfermedades graves: la capacidad de trabajo del cerebro, el comportamiento, el cambio de la conciencia humana, aparecen dolores de cabeza inexplicables. La memoria es especialmente susceptible a la influencia de sustancias nocivas, esa parte del cerebro responsable de la transición. memoria de corto plazo a largo plazo. El paciente puede sentir las consecuencias de la intoxicación por monóxido de carbono solo después de unas pocas semanas. La mayoría de las víctimas se recuperan por completo después de un período de rehabilitación, pero algunas sienten las consecuencias de por vida.
Cómo identificar el monóxido de carbono en interiores
Es fácil intoxicarse con monóxido de carbono en el hogar y no solo ocurre durante un incendio. La concentración de monóxido de carbono se forma por un manejo descuidado del regulador de la estufa, durante el funcionamiento de un calentador de agua a gas defectuoso o ventilación. Una estufa de gas puede ser una fuente de monóxido de carbono. Si hay humo en la habitación, esta ya es una razón para hacer sonar la alarma. Hay sensores especiales para el control constante del nivel de gas. Controlan el nivel de concentración de gas e informan el exceso de la norma. La presencia de un dispositivo de este tipo reduce el riesgo de intoxicación.
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Consideradas las propiedades físicas del monóxido de carbono (monóxido de carbono CO) en condiciones normales presión atmosférica dependiendo de la temperatura en valores negativos y positivos.
En tablas Se presentan las siguientes propiedades físicas del CO: densidad de monóxido de carbono ρ , calor especifico a presión constante C p, coeficientes de conductividad térmica λ y viscosidad dinámica μ .
La primera tabla muestra la densidad y el calor específico del monóxido de carbono CO en el rango de temperatura de -73 a 2727 ° C.
La segunda tabla da los valores de propiedades físicas del monóxido de carbono como la conductividad térmica y su viscosidad dinámica en el rango de temperatura de menos 200 a 1000 ° C.
La densidad del monóxido de carbono también depende significativamente de la temperatura: cuando se calienta el monóxido de carbono CO, su densidad disminuye. Por ejemplo, a temperatura ambiente, la densidad del monóxido de carbono tiene un valor de 1,129 kg / m 3, pero en el proceso de calentamiento a una temperatura de 1000 ° C, la densidad de este gas disminuye 4.2 veces, hasta un valor de 0.268 kg / m 3.
En condiciones normales (temperatura 0 ° C), el monóxido de carbono tiene una densidad de 1,25 kg / m 3. Si comparamos su densidad con la de otros gases comunes, entonces la densidad del monóxido de carbono en relación con el aire es menos importante: el monóxido de carbono es más ligero que el aire. También es más ligero que el argón, pero más pesado que el nitrógeno, el hidrógeno, el helio y otros gases ligeros.
La capacidad calorífica específica del monóxido de carbono en condiciones normales es 1040 J / (kg · deg). A medida que aumenta la temperatura de este gas, aumenta su capacidad calorífica específica. Por ejemplo, a 2727 ° C, su valor es 1329 J / (kg · deg).
| t, ° С | ρ, kg / m 3 | C p, J / (kg grados) | t, ° С | ρ, kg / m 3 | C p, J / (kg grados) | t, ° С | ρ, kg / m 3 | C p, J / (kg grados) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| -73 | 1,689 | 1045 | 157 | 0,783 | 1053 | 1227 | 0,224 | 1258 |
| -53 | 1,534 | 1044 | 200 | 0,723 | 1058 | 1327 | 0,21 | 1267 |
| -33 | 1,406 | 1043 | 257 | 0,635 | 1071 | 1427 | 0,198 | 1275 |
| -13 | 1,297 | 1043 | 300 | 0,596 | 1080 | 1527 | 0,187 | 1283 |
| -3 | 1,249 | 1043 | 357 | 0,535 | 1095 | 1627 | 0,177 | 1289 |
| 0 | 1,25 | 1040 | 400 | 0,508 | 1106 | 1727 | 0,168 | 1295 |
| 7 | 1,204 | 1042 | 457 | 0,461 | 1122 | 1827 | 0,16 | 1299 |
| 17 | 1,162 | 1043 | 500 | 0,442 | 1132 | 1927 | 0,153 | 1304 |
| 27 | 1,123 | 1043 | 577 | 0,396 | 1152 | 2027 | 0,147 | 1308 |
| 37 | 1,087 | 1043 | 627 | 0,374 | 1164 | 2127 | 0,14 | 1312 |
| 47 | 1,053 | 1043 | 677 | 0,354 | 1175 | 2227 | 0,134 | 1315 |
| 57 | 1,021 | 1044 | 727 | 0,337 | 1185 | 2327 | 0,129 | 1319 |
| 67 | 0,991 | 1044 | 827 | 0,306 | 1204 | 2427 | 0,125 | 1322 |
| 77 | 0,952 | 1045 | 927 | 0,281 | 1221 | 2527 | 0,12 | 1324 |
| 87 | 0,936 | 1045 | 1027 | 0,259 | 1235 | 2627 | 0,116 | 1327 |
| 100 | 0,916 | 1045 | 1127 | 0,241 | 1247 | 2727 | 0,112 | 1329 |
La conductividad térmica del monóxido de carbono en condiciones normales es 0.02326 W / (m · deg). Aumenta con el aumento de su temperatura y a 1000 ° C se vuelve igual a 0.0806 W / (m · deg). Cabe señalar que el valor de la conductividad térmica del monóxido de carbono es ligeramente menor que este valor y.
La viscosidad dinámica del monóxido de carbono a temperatura ambiente es de 0.0246 · 10 -7 Pa · s. Cuando se calienta el monóxido de carbono, aumenta su viscosidad. Este carácter de dependencia de la viscosidad dinámica de la temperatura se observa en y. Cabe señalar que el monóxido de carbono es más viscoso que el vapor de agua y el dióxido de carbono CO 2, pero tiene una viscosidad menor que el óxido de nitrógeno NO y el aire.
Óxidos de carbono
En los últimos años, en la ciencia pedagógica, se ha dado preferencia al aprendizaje centrado en el alumno. La formación de rasgos de personalidad individual ocurre en el proceso de actividad: estudio, juego, trabajo. Es por eso factor importante el aprendizaje es la organización del proceso de aprendizaje, la naturaleza de la relación del maestro con los estudiantes y los estudiantes entre ellos. Basándome en estas ideas, intento construir el proceso educativo de una manera especial. Al mismo tiempo, cada alumno elige su propio ritmo de estudio del material, tiene la oportunidad de trabajar a un nivel accesible para él, en una situación de éxito. En la lección, es posible dominar y mejorar no solo la asignatura, sino también habilidades y habilidades educativas generales como la puesta en escena. objetivo de aprendizaje, la elección de los medios y formas de lograrlo, el control sobre sus logros, la corrección de errores. Los estudiantes aprenden a trabajar con la literatura, hacer apuntes, diagramas, dibujos, trabajar en grupo, por parejas, individualmente, realizar un intercambio constructivo de puntos de vista, razonar lógicamente y sacar conclusiones.
No es fácil hacer tales lecciones, pero si tienes suerte, puedes sentir satisfacción. Aquí hay un guión de una de mis lecciones. Asistieron compañeros, administración y un psicólogo.
Tipo de lección. Aprendiendo material nuevo.
Metas. Basado en motivación y actualización conocimiento básico y las habilidades de los estudiantes para considerar la estructura, las propiedades físicas y químicas, la producción y el uso de monóxido de carbono y dióxido de carbono.
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Equipos y reactivos. Tarjetas "Interrogación programada", cartel-esquema, dispositivos para la obtención de gases, vasos, probetas, extintor, fósforos; agua de cal, óxido de sodio, creta, ácido clorhídrico, soluciones indicadoras, H 2 SO 4 (conc.), HCOOH, Fe 2 O 3.
Diagrama de póster
"La estructura de la molécula de CO de monóxido de carbono (monóxido de carbono (II))"
DURANTE LAS CLASES
Las mesas para los estudiantes del estudio están organizadas en círculo. El profesor y los alumnos tienen la oportunidad de moverse libremente a las mesas de laboratorio (1, 2, 3). Para la lección, los niños se sientan en mesas de estudio (4, 5, 6, 7, ...) entre ellos como lo deseen (grupos libres de 4 personas).
Maestro. Proverbio chino sabio(escrito bellamente en la pizarra) lee:
"Escucho - me olvido
Ya veo - yo recuerdo
Lo hago, lo entiendo ".
¿Estás de acuerdo con las conclusiones de los sabios chinos?
¿Qué proverbios rusos reflejan la sabiduría china?
Los niños dan ejemplos.
Maestro. De hecho, solo creando, creando, se puede obtener producto valioso: nuevas sustancias, dispositivos, máquinas, así como valores intangibles: conclusiones, generalizaciones, inferencias. Hoy te sugiero que participes en el estudio de las propiedades de dos sustancias. Se sabe que al pasar una inspección técnica de un automóvil, el conductor proporciona un certificado del estado de los gases de escape del automóvil. ¿Qué concentración de gas se indica en el certificado?
(Responder CO.)
Estudiante. Este gas es venenoso. Cuando ingresa al torrente sanguíneo, causa envenenamiento del cuerpo ("agotamiento", de ahí el nombre del óxido - monóxido de carbono). Se encuentra en cantidades potencialmente mortales en los gases de escape de los automóviles.(lee un mensaje del periódico que dice que el conductor que se quedó dormido mientras el motor estaba en marcha en el garaje se enojó hasta la muerte). El antídoto para la intoxicación por monóxido de carbono es la inhalación de aire fresco y oxígeno puro. Otro monóxido de carbono es dióxido de carbono.
Maestro. Hay una tarjeta de encuesta programada en sus mesas. Familiarícese con su contenido y, en una hoja de papel limpia, marque el número de esas tareas, cuyas respuestas conoce en base a su experiencia de vida... Junto al número del enunciado, escriba la fórmula del monóxido de carbono al que se aplica el enunciado.
Los alumnos-consultores (2 personas) recogen hojas de respuestas y, en función de los resultados de las respuestas, forman nuevos grupos para seguir trabajando.
Sondeo programado "Óxidos de carbono"
1. La molécula de este óxido consta de un átomo de carbono y un átomo de oxígeno.
2. El enlace entre los átomos de una molécula es polar covalente.
3. Un gas prácticamente insoluble en agua.
4. La molécula de este óxido tiene un átomo de carbono y dos átomos de oxígeno.
5. No tiene olor ni color.
6. Gas soluble en agua.
7. No se licua incluso a -190 ° С ( t bala = -191,5 ° C).
8. Óxido ácido.
9. Comprimido fácilmente, a 20 ° C bajo una presión de 58,5 atm se vuelve líquido, se solidifica en "hielo seco".
10. No es venenoso.
11. No forma sal.
12. Combustible.
13. Interactúa con el agua.
14. Interactúa con óxidos básicos.
15. Reacciona con óxidos metálicos, reduciendo los metales libres de ellos.
16. Obtenido por la interacción de ácidos con sales de ácido carbónico.
17. I.
18. Interactúa con los álcalis.
19. La fuente de carbono utilizada por las plantas en invernaderos e invernaderos da como resultado rendimientos más altos.
20. Se utiliza para carbonatar agua y bebidas.
Maestro. Revise el contenido de la tarjeta nuevamente. Agrupa la información en 4 bloques:
estructura,
propiedades físicas,
Propiedades químicas,
recepción.
El profesor brinda la oportunidad de hablar con cada grupo de estudiantes, resume los discursos. Entonces los estudiantes diferentes grupos elija su plan de trabajo: el procedimiento para estudiar los óxidos. Para ello, numeran bloques de información y justifican su elección. El orden de estudio puede ser como está escrito arriba o con cualquier otra combinación de los cuatro bloques marcados.
El profesor llama la atención de los estudiantes sobre los puntos clave del tema. Dado que los óxidos de carbono sustancias gaseosas, deben manipularse con cuidado (normas de seguridad). El maestro aprueba el plan para cada grupo y asigna consejeros (estudiantes pre-capacitados).
Experimentos de demostración
1. Verter dióxido de carbono de vidrio en vidrio.
2. Apagar velas en un vaso a medida que se acumula CO 2.
3. Ponga varios trozos pequeños de "hielo seco" en un vaso de agua. El agua gorgoteará y saldrá un espeso humo blanco.
El gas CO2 ya se licua a temperatura ambiente bajo una presión de 6 MPa. En estado líquido, se almacena y transporta en cilindros de acero. Si abre la válvula de dicho cilindro, el CO 2 líquido comenzará a evaporarse, por lo que se produce un fuerte enfriamiento y parte del gas se convierte en una masa similar a la nieve: "hielo seco", que se presiona y se usa para almacenar helado.
4. Demostración de un extintor de incendios de espuma química (CFS) y una explicación del principio de su funcionamiento utilizando un modelo: un tubo de ensayo con un tapón y una tubería de salida de gas.
Información sobre estructura en la mesa número 1 (fichas de instrucciones 1 y 2, la estructura de las moléculas de CO y CO 2).
Información sobre propiedades físicas- en la mesa número 2 (trabajar con el libro de texto - Gabrielyan O.S. Química-9. M.: Avutarda, 2002, pág. 134-135).
Datos sobre recibir y propiedades químicas - en las tablas 3 y 4 (fichas de instrucciones 3 y 4, instrucciones para el trabajo práctico, págs. 149–150 del libro de texto).
Trabajo practico Agregue algunos trozos de tiza o mármol a un tubo de ensayo y agregue un poco de ácido clorhídrico diluido. Cierre el vial rápidamente con un tapón con un tubo de ventilación. Sumerja el extremo del tubo en otro tubo que contenga 2-3 ml de agua de cal. Observe cómo pasan las burbujas de gas a través del agua de cal durante unos minutos. Luego saque el extremo del tubo de humos de la solución y enjuáguelo con agua destilada. Colocar el tubo en otro tubo con 2-3 ml de agua destilada y pasar el gas por él. Después de unos minutos, retire el tubo de la solución, agregue unas gotas de tornasol azul a la solución resultante. Vierta 2-3 ml de solución diluida de hidróxido de sodio en un tubo de ensayo y agregue unas gotas de fenolftaleína. Luego, pase el gas a través de la solución. Responde a las preguntas. Preguntas 1. ¿Qué sucede si se actúa sobre tiza o mármol? ácido clorhídrico? 2. ¿Por qué, cuando el dióxido de carbono pasa a través del agua de cal, la solución primero se vuelve turbia y luego la cal se disuelve? 3. ¿Qué sucede cuando el monóxido de carbono (IV) pasa a través del agua destilada? Escribe las ecuaciones de las reacciones correspondientes en formas moleculares, iónicas e iónicas. Reconocimiento de carbonatos Los cuatro tubos de ensayo que se le entregaron contienen sustancias cristalinas: sulfato de sodio, cloruro de zinc, carbonato de potasio, silicato de sodio. Determina qué sustancia hay en cada tubo. Escribe las ecuaciones de reacción en formas moleculares, iónicas y iónicas abreviadas. |
Tarea
El maestro sugiere llevarse la tarjeta de “Encuesta programable” a casa y, en preparación para la siguiente lección, pensar en formas de obtener información. (¿Cómo supo que el gas en estudio se licua, interactúa con el ácido, es venenoso, etc.?)
Trabajo independiente de estudiantes
Trabajo practico grupos de niños actúan con diferente velocidad... Por tanto, los juegos se ofrecen a quienes completen su trabajo más rápido.
Quinto extra
Se puede encontrar que cuatro sustancias tienen algo en común, y la quinta sustancia está fuera de lo común, superflua.
1. Carbono, diamante, grafito, carburo, carbino. (Carburo.)
2. Antracita, turba, coque, aceite, vidrio. (Vidrio.)
3. Caliza, tiza, mármol, malaquita, calcita. (Malaquita.)
4. Sosa cristalina, mármol, potasa, cáustica, malaquita. (Cáustico.)
5. Fosgeno, fosfina, ácido cianhídrico, cianuro de potasio, disulfuro de carbono. (Fosfina.)
6. Agua de mar, agua mineral, agua destilada, agua subterránea, agua dura. (Agua destilada.)
7. Leche de lima, pelusa, lima apagada, piedra caliza, agua de lima. (Caliza.)
8. Li 2 CO 3; (NH 4) 2 CO 3; CaCO 3; K 2 CO 3, Na 2 CO 3. (CaCO 3.)
Sinónimos
Escribir fórmulas químicas sustancias o sus nombres.
1. Halógeno - ... (Cloro o bromo.)
2. Magnesita - ... (MgCO 3.)
3. Urea - ... ( Urea H 2 NC (O) NH 2.)
4. Potasa - ... (K 2 CO 3.)
5. Hielo seco -… (CO 2.)
6. Óxido de hidrógeno - ... ( Agua.)
7. Amoníaco - ... ( Solución acuosa de amoniaco al 10%.)
8. Sales de ácido nítrico - ... ( Nitratos- KNO 3, Ca (NO 3) 2, NaNO 3.)
9. Gas natural - ... ( Metano CH 4.)
Antónimos
Escriba términos químicos que tengan un significado opuesto a los sugeridos.
1. Oxidante - ... ( Agente reductor.)
2. Donante de electrones - ... ( Aceptador de electrones.)
3. Propiedades ácidas – … (Propiedades básicas.)
4. Disociación - ... ( Asociación.)
5. Adsorción - ... ( Desorción.)
6. Ánodo - ... ( Cátodo.)
7. Anión - ... ( Catión.)
8. Metal - ... ( No metal.)
9. Sustancias iniciales - ... ( Productos de reacción.)
Buscar patrones
Establecer un signo que una las sustancias y fenómenos indicados.
1. Diamante, carbino, grafito - ... ( Modificaciones alotrópicas del carbono.)
2. Vidrio, cemento, ladrillo - ... ( Materiales de construcción.)
3. Respiración, descomposición, erupción volcánica - ... ( Procesos acompañados de liberación de dióxido de carbono.)
4. CO, CO 2, CH 4, SiH 4 - ... ( Compuestos de elementos del grupo IV.)
5. NaHCO 3, CaCO 3, CO 2, H 2 CO 3 - ... ( Compuestos de oxígeno de carbono.)
El monóxido de carbono, el monóxido de carbono (CO) es un gas incoloro, inodoro e insípido que es ligeramente menos denso que el aire. Es tóxico para los animales con hemoglobina (incluidos los humanos) si las concentraciones son superiores a aproximadamente 35 ppm, aunque también se produce en el metabolismo animal normal en pequeñas cantidades y se cree que tiene algunos valores normales. funciones biologicas... En la atmósfera, es espacialmente variable y se descompone rápidamente, y tiene un papel en la formación de ozono a nivel del suelo. El monóxido de carbono está formado por un átomo de carbono y un átomo de oxígeno unidos por un triple enlace, que está formado por dos enlaces covalentes y un enlace covalente dativo. Es el monóxido de carbono más simple. Es un isoelectrón con anión cianuro, catión nitrosonio y nitrógeno molecular. En los complejos de coordinación, el ligando de monóxido de carbono se llama carbonilo.
Historia
Aristóteles (384-322 a. C.) fue el primero en describir el proceso de quemar carbón, que conduce a la formación de humos tóxicos. En la antigüedad, había un método de ejecución: encerrar a un criminal en un baño con brasas. Sin embargo, en ese momento, el mecanismo de la muerte no estaba claro. El médico griego Galeno (129-199 d. C.) sugirió que había un cambio en la composición del aire que causaba daño a los humanos cuando se inhalaba. En 1776, el químico francés de Lasson produjo CO calentando óxido de zinc con coque, pero el científico concluyó erróneamente que el producto gaseoso era hidrógeno porque ardía con una llama azul. El gas fue identificado como un compuesto que contiene carbono y oxígeno por el químico escocés William Cumberland Cruickshank en 1800. Su toxicidad en perros fue investigada extensamente por Claude Bernard alrededor de 1846. Durante la Segunda Guerra Mundial, se utilizó una mezcla de gases que contenía monóxido de carbono para mantener Vehículo operando en partes del mundo donde la gasolina y el diesel eran escasos. Externo (con algunas excepciones) carbón o se instalaron generadores de gas a base de madera y se alimentó al mezclador de gas una mezcla de nitrógeno atmosférico, monóxido de carbono y pequeñas cantidades de otros gases de la gasificación. La mezcla de gases resultante de este proceso se conoce como gas de madera. El monóxido de carbono también se utilizó a gran escala durante el Holocausto en algunos campos de exterminio nazis alemanes, sobre todo en camionetas de gas en Chelmno y en el programa de matanza T4 "eutanasia".
Fuentes de
El monóxido de carbono se forma durante la oxidación parcial de compuestos que contienen carbono; se forma cuando no hay suficiente oxígeno para formar dióxido de carbono (CO2), por ejemplo, cuando se trabaja con una estufa o un motor de combustión en un espacio cerrado. En presencia de oxígeno, incluida su concentración en la atmósfera, el monóxido de carbono arde con una llama azul y produce dióxido de carbono. El gas de carbón, que se utilizó ampliamente hasta la década de 1960 para la iluminación interior, la cocina y la calefacción, contenía monóxido de carbono como un importante componente de combustible. Algunos procesos en tecnología moderna como la fundición de hierro todavía producen monóxido de carbono como subproducto. A nivel mundial, las mayores fuentes de monóxido de carbono son fuentes naturales, debido a reacciones fotoquímicas en la troposfera, que generan alrededor de 5 × 1012 kg de monóxido de carbono por año. Otro fuentes naturales Los CO incluyen volcanes, incendios forestales y otras formas de combustión. En biología, el monóxido de carbono se produce naturalmente por la acción de la hemo oxigenasa 1 y 2 sobre el hemo a partir de la descomposición de la hemoglobina. Este proceso produce una cierta cantidad de carboxihemoglobina en personas normales, incluso si no inhalan monóxido de carbono. Después de informar por primera vez que el monóxido de carbono es un neurotransmisor normal en 1993 y uno de los tres gases que modulan naturalmente las respuestas inflamatorias en el cuerpo (los otros dos son el óxido nítrico y el sulfuro de hidrógeno), el monóxido de carbono se gran atención científicos como regulador biológico. En muchos tejidos, los tres gases actúan como agentes antiinflamatorios, vasodilatadores y promotores del crecimiento neovascular. Los ensayos clínicos están en curso con pequeñas cantidades de monóxido de carbono como producto medicinal... Sin embargo, cantidades excesivas de monóxido de carbono causan intoxicación por monóxido de carbono.
Propiedades moleculares
El monóxido de carbono tiene un peso molecular de 28,0, lo que lo hace un poco más ligero que el aire, que tiene un peso molecular medio de 28,8. De acuerdo con la ley de los gases ideales, el CO tiene, por tanto, una densidad más baja que el aire. La longitud del enlace entre un átomo de carbono y un átomo de oxígeno es 112,8 pm. Esta longitud de enlace es consistente con el triple enlace, como en nitrógeno molecular(N2), que tiene una longitud de enlace similar y casi el mismo peso molecular. Los dobles enlaces carbono-oxígeno son mucho más largos, por ejemplo, 120,8 m para el formaldehído. El punto de ebullición (82 K) y el punto de fusión (68 K) son muy similares al N2 (77 K y 63 K, respectivamente). La energía de disociación del enlace de 1072 kJ / mol es más fuerte que la del N2 (942 kJ / mol) y representa el enlace químico más fuerte conocido. El estado fundamental del electrón de monóxido de carbono es singlete, ya que no hay electrones desapareados.
Momento de acoplamiento y dipolo
El carbono y el oxígeno juntos tienen un total de 10 electrones en la capa de valencia. Siguiendo la regla del octeto para el carbono y el oxígeno, dos átomos forman un triple enlace, con seis electrones compartidos en tres orbitales moleculares de enlace, en lugar del doble enlace habitual como los compuestos orgánicos de carbonilo. Dado que cuatro de los electrones compartidos provienen del oxígeno y solo dos del carbono, un orbital de enlace está ocupado por dos electrones de átomos de oxígeno, formando un enlace dativo o dipolar. Esto da como resultado una polarización C ← O de la molécula, con una pequeña carga negativa en el carbono y una pequeña carga positiva en el oxígeno. Los otros dos orbitales de enlace ocupan cada uno un electrón del carbono y otro del oxígeno, formando enlaces covalentes (polares) con polarización inversa C → O, ya que el oxígeno es más electronegativo que el carbono. En el monóxido de carbono libre, la carga negativa neta δ- permanece al final del carbono y la molécula tiene un momento dipolar pequeño de 0,122 D. Por lo tanto, la molécula es asimétrica: el oxígeno tiene más densidad de electrones que el carbono, y también una pequeña carga positiva en comparación con el carbono, que es negativa. Por el contrario, la molécula de dinitrógeno isoelectrónico no tiene momento dipolar. Si el monóxido de carbono actúa como ligando, la polaridad del dipolo puede cambiar con una carga neta negativa en el extremo del oxígeno, dependiendo de la estructura del complejo de coordinación.
Enlace de polaridad y estado de oxidación
Los estudios teóricos y experimentales muestran que, a pesar de la gran electronegatividad del oxígeno, el momento dipolar proviene del extremo más negativo del carbono al extremo más positivo del oxígeno. Estos tres enlaces son en realidad enlaces covalentes polares que están muy polarizados. La polarización calculada al oxígeno es del 71% para el enlace σ y del 77% para ambos enlaces π. El estado de oxidación del carbono a monóxido de carbono en cada una de estas estructuras es +2. Se calcula de la siguiente manera: se considera que todos los electrones de enlace pertenecen a los átomos de oxígeno más electronegativos. Solo dos electrones no enlazantes del carbono son carbono. Con este cálculo, el carbono tiene solo dos electrones de valencia por molécula, en comparación con cuatro en un átomo libre.
Propiedades biologicas y fisiologicas
Toxicidad
La intoxicación por monóxido de carbono es el tipo más común de intoxicación del aire mortal en muchos países. El monóxido de carbono es una sustancia incolora, inodoro e insípida que es altamente tóxica. Se combina con la hemoglobina para producir carboxihemoglobina, que usurpa un sitio en la hemoglobina que normalmente transporta oxígeno, pero no es eficaz para llevar oxígeno a los tejidos corporales. Concentraciones tan bajas como 667 ppm pueden hacer que hasta el 50% de la hemoglobina del cuerpo se convierta en carboxihemoglobina. Los niveles de carboxihemoglobina al 50% pueden provocar convulsiones, coma y la muerte. En los Estados Unidos, el Departamento de Trabajo limita los niveles a largo plazo de exposición al monóxido de carbono en el lugar de trabajo a 50 ppm. Durante un corto período de tiempo, la absorción de monóxido de carbono es acumulativa, ya que su vida media es de aproximadamente 5 horas al aire libre. Los síntomas más comunes de la intoxicación por monóxido de carbono pueden ser similares a otros tipos de intoxicación e infección e incluyen síntomas como dolor de cabeza, náuseas, vómitos, mareos, cansancio y sensación de debilidad. Las familias afectadas a menudo creen que son víctimas de una intoxicación alimentaria. Los bebés pueden estar irritables y comer mal. Los síntomas neurológicos incluyen confusión, desorientación, visión borrosa, desmayos (pérdida del conocimiento) y convulsiones. Algunas descripciones de intoxicación por monóxido de carbono incluyen hemorragias retinianas, así como un tinte rojo cereza anormal de la sangre. En la mayoría de los diagnósticos clínicos, estos signos son raros. Una de las dificultades asociadas con la utilidad de este efecto "cereza" es que corrige, o enmascara, la apariencia que de otro modo sería malsana, ya que el efecto principal de eliminar la hemoglobina venosa está asociado con el hecho de que la persona estrangulada parece más normal, o hombre muerto parece vivo, similar al efecto de los tintes rojos en la composición de embalsamamiento. Este efecto de teñido en tejido envenenado con CO sin oxígeno está asociado con el uso comercial de monóxido de carbono en el teñido de carne. El monóxido de carbono también se une a otras moléculas como la mioglobina y la citocromo oxidasa mitocondrial. La exposición al monóxido de carbono puede causar un daño significativo al corazón y al sistema nervioso central, especialmente en el globo pálido, a menudo asociado con afecciones crónicas a largo plazo. El monóxido de carbono puede tener efectos adversos graves en el feto de una mujer embarazada.
Fisiología humana normal
El monóxido de carbono se produce de forma natural en el cuerpo humano como molécula de señalización. Por tanto, el monóxido de carbono puede tener un papel fisiológico en el organismo como neurotransmisor o relajante. vasos sanguineos... Debido al papel del monóxido de carbono en el cuerpo, las anomalías en su metabolismo están asociadas con una variedad de enfermedades, que incluyen neurodegeneración, hipertensión, insuficiencia cardíaca e inflamación.
El CO funciona como una molécula de señalización endógena.
El CO modula las funciones del sistema cardiovascular.
El CO inhibe la agregación y la adhesión plaquetarias.
El CO puede desempeñar un papel como agente terapéutico potencial
Microbiología
El monóxido de carbono es un caldo de cultivo para las arqueas metanogénicas, un componente básico de la acetil coenzima A. Este es un tema para NUEVA Área química bioorganometálica. Por tanto, los microorganismos extremófilos pueden metabolizar el monóxido de carbono en lugares como los respiraderos térmicos de los volcanes. En las bacterias, el monóxido de carbono se produce reduciendo el dióxido de carbono por la enzima monóxido de carbono deshidrogenasa, una proteína que contiene Fe-Ni-S. CooA es una proteína receptora de monóxido de carbono. El alcance de la misma actividad biológica aún desconocido. Puede ser parte de una vía de señalización en bacterias y arqueas. No se ha establecido su prevalencia en mamíferos.
Predominio
El monóxido de carbono se encuentra en una variedad de entornos naturales y artificiales.
El monóxido de carbono está presente en pequeñas cantidades en la atmósfera, principalmente como producto de la actividad volcánica, pero también es producto de incendios naturales y provocados por el hombre (por ejemplo, incendios forestales, quema de residuos vegetales y quema Caña de azúcar). La quema de combustibles fósiles también contribuye a la formación de monóxido de carbono. El monóxido de carbono se presenta en forma disuelta en rocas volcánicas fundidas cuando altas presiones en el manto de la tierra. Debido a que las fuentes naturales de monóxido de carbono son variables, es extremadamente difícil medir con precisión las emisiones de gas natural. El monóxido de carbono es un gas de efecto invernadero que se descompone rápidamente y también ejerce un forzamiento radiativo indirecto al aumentar la concentración de metano y ozono troposférico como resultado de reacciones químicas con otros componentes de la atmósfera (por ejemplo, radical hidroxilo, OH), lo que de lo contrario, destrúyelos. Como resultado de procesos naturales en la atmósfera, eventualmente se oxida a dióxido de carbono. El monóxido de carbono tiene simultáneamente una vida corta en la atmósfera (permanece en promedio durante unos dos meses) y tiene una concentración espacialmente variable. En la atmósfera de Venus, el monóxido de carbono se crea por fotodisociación del dióxido de carbono. radiación electromagnética con una longitud de onda inferior a 169 nm. Debido a su larga vida en la troposfera media, el monóxido de carbono también se utiliza como trazador de transporte de chorros de contaminantes.
Contaminación de ciudades
El monóxido de carbono es un contaminante temporal del aire en algunas áreas urbanas, principalmente de los tubos de escape de los motores de combustión interna (incluidos los vehículos, generadores portátiles y de reserva, cortadoras de césped, lavadoras, etc.) y de la combustión incompleta de otros combustibles (incluida la leña, carbón, carbón vegetal, aceite, parafina, propano, gas natural y basura). Se puede observar una gran contaminación por CO desde el espacio sobre las ciudades.
Papel en la formación de ozono a nivel del suelo
El monóxido de carbono, junto con los aldehídos, es parte de una serie de ciclos de reacción química que forman smog fotoquímico. Reacciona con un radical hidroxilo (OH) para formar el radical intermedio HOCO, que rápidamente transfiere el radical hidrógeno a O2 para formar un radical peróxido (HO2) y dióxido de carbono (CO2). El radical peróxido luego reacciona con óxido de nitrógeno (NO) para formar dióxido de nitrógeno (NO2) y un radical hidroxilo. El NO 2 da O (3P) a través de la fotólisis, formando así O3 después de la reacción con O2. Dado que el radical hidroxilo se forma durante la formación de NO2, el equilibrio de la secuencia de reacciones químicas, comenzando con monóxido de carbono, conduce a la formación de ozono: CO + 2O2 + hν → CO2 + O3 (donde hν se refiere al fotón de luz absorbida por la molécula de NO2 en la secuencia) Aunque la creación de NO2 es un paso importante en la producción de ozono de bajo nivel, también aumenta el ozono de una manera diferente, algo mutuamente excluyente al reducir la cantidad de NO que está disponible para reaccionar con el ozono.
La contaminación del aire en interiores
En ambientes cerrados, la concentración de monóxido de carbono puede aumentar fácilmente hasta niveles letales. En promedio, 170 personas mueren cada año a causa de productos de consumo no automotrices que producen monóxido de carbono en los Estados Unidos. Sin embargo, según el Departamento de Salud de Florida, “Más de 500 estadounidenses mueren cada año por exposición accidental al monóxido de carbono y miles más en los Estados Unidos requieren servicios de emergencia. atención médica con intoxicación por monóxido de carbono no mortal ". Estos productos incluyen aparatos de combustión de combustible defectuosos, como estufas, estufas, calentadores de agua y calentadores de habitación a gas y queroseno; equipo accionado mecánicamente, como generadores portátiles; chimeneas; y carbón vegetal, que se quema en las casas y otros espacios cerrados. La Asociación Estadounidense de Centros de Control de Envenenamientos (AAPCC) informó 15,769 casos de intoxicación por monóxido de carbono, que resultaron en 39 muertes en 2007. En 2005, la CPSC informó de 94 muertes asociadas con la intoxicación por monóxido de carbono en generadores. Cuarenta y siete de estas muertes ocurrieron durante cortes de energía debido a graves las condiciones climáticas, incluso debido al huracán Katrina. Sin embargo, las personas mueren por intoxicación por monóxido de carbono de artículos no alimentarios, como los automóviles que dejan los trabajadores en los garajes adyacentes a sus hogares. Los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades informan que varios miles de personas visitan un hospital de emergencia cada año por intoxicación por monóxido de carbono.
Presencia en sangre
El monóxido de carbono se absorbe a través de la respiración y entra al torrente sanguíneo a través del intercambio de gases en los pulmones. También se produce durante el metabolismo de la hemoglobina y entra al torrente sanguíneo desde los tejidos, por lo que está presente en todos los tejidos normales, incluso si no entra al cuerpo a través de la respiración. Los niveles normales de monóxido de carbono que circula en la sangre están entre el 0% y el 3%, y son más altos en los fumadores. Los niveles de monóxido de carbono no se pueden evaluar mediante un examen físico. Las pruebas de laboratorio requieren una muestra de sangre (arterial o venosa) y análisis de laboratorio en un CO-oxímetro. Además, la carboxihemoglobina no invasiva (SPCO) con CO-oximetría pulsada es más eficaz que los métodos invasivos.
Astrofísica
Fuera de la Tierra, el monóxido de carbono es la segunda molécula más abundante en el medio interestelar, después del hidrógeno molecular. Debido a su asimetría, la molécula de monóxido de carbono produce líneas espectrales mucho más brillantes que la molécula de hidrógeno, lo que hace que el CO sea mucho más fácil de detectar. El CO interestelar se detectó por primera vez con radiotelescopios en 1970. Actualmente es el indicador de gas molecular más utilizado en el medio interestelar de las galaxias, y el hidrógeno molecular solo se puede detectar con luz ultravioleta, que requiere telescopios espaciales... Las observaciones de monóxido de carbono proporcionan la mayoría información sobre las nubes moleculares en las que se forman la mayoría de las estrellas. Beta Pictoris, la segunda estrella más brillante de la constelación de Pictor, exhibe exceso radiación infrarroja en comparación con las estrellas normales de este tipo, debido a la gran cantidad de polvo y gas (incluido el monóxido de carbono) cerca de la estrella.
Producción
Se han desarrollado muchos métodos para la producción de monóxido de carbono.
Producción industrial
La principal fuente industrial de CO es el gas generador, una mezcla de principalmente monóxido de carbono y nitrógeno que se forma cuando el carbono se quema en aire a alta temperatura cuando hay un exceso de carbono. En un horno, el aire pasa a través de una capa de coque. El CO2 original producido se equilibra con el carbón caliente restante para producir CO2. La reacción de CO2 con carbono para producir CO se describe como la reacción de Boudouard. A temperaturas superiores a 800 ° C, el CO es el producto predominante:
CO2 + C → 2 CO (ΔH = 170 kJ / mol)
Otra fuente es el "gas de agua", una mezcla de hidrógeno y monóxido de carbono producida por la reacción endotérmica del vapor y el carbono:
H2O + C → H2 + CO (ΔH = +131 kJ / mol)
Se pueden obtener otros "gas de síntesis" similares a partir del gas natural y otros combustibles. El monóxido de carbono también es un subproducto de la reducción de minerales de óxidos metálicos con carbono:
MO + C → M + CO
El monóxido de carbono también se produce por oxidación directa del carbono en una cantidad limitada de oxígeno o aire.
2C (s) + O 2 → 2CO (g)
Dado que el CO es un gas, el proceso de reducción se puede controlar calentando utilizando la entropía positiva (favorable) de la reacción. El diagrama de Ellingham muestra que se prefiere la formación de CO a la de CO2 a altas temperaturas.
Preparación de laboratorio
El monóxido de carbono se obtiene convenientemente en el laboratorio por deshidratación de ácido fórmico o ácido oxálico por ejemplo con ácido sulfúrico concentrado. Otro método consiste en calentar una mezcla homogénea de metal zinc en polvo y carbonato de calcio, que libera CO y deja óxido de zinc y óxido de calcio:
Zn + CaCO3 → ZnO + CaO + CO
El nitrato de plata y el yodoformo también dan monóxido de carbono:
CHI3 + 3AgNO3 + H2O → 3HNO3 + CO + 3AgI
Química de coordinación
La mayoría de los metales forman complejos de coordinación que contienen monóxido de carbono unido covalentemente. Solo metales en grados más bajos las oxidaciones se combinarán con ligandos de monóxido de carbono. Esto se debe a que se necesita suficiente densidad de electrones para facilitar la donación inversa del orbital metálico DXZ al orbital molecular π * del CO. El par solitario en el átomo de carbono en CO también dona la densidad de electrones en dx²-y² en el metal para formar un enlace sigma. Esta donación de electrones también se manifiesta como un efecto cis o labilización de ligandos de CO en la posición cis. El níquel carbonilo, por ejemplo, está formado por la combinación directa de monóxido de carbono y níquel metálico:
Ni + 4 CO → Ni (CO) 4 (1 bar, 55 ° C)
Por esta razón, el níquel del tubo o parte de él no debe entrar en contacto prolongado con el monóxido de carbono. El carbonilo de níquel se descompone fácilmente en Ni y CO al entrar en contacto con superficies calientes, y este método se utiliza para limpieza industrial níquel en el proceso Mond. En el níquel carbonilo y otros carbonilos, un par de electrones en el carbono interactúa con un metal; el monóxido de carbono dona un par de electrones al metal. En estas situaciones, el monóxido de carbono se denomina ligando de carbonilo. Uno de los carbonilos metálicos más importantes es el pentacarbonilo de hierro, Fe (CO) 5. Muchos complejos metal-CO se producen por descarbonilación de disolventes orgánicos en lugar de CO. Por ejemplo, el tricloruro de iridio y la trifenilfosfina reaccionan en 2-metoxietanol o DMF en ebullición para dar IrCl (CO) (PPh3) 2. Los carbonilos metálicos en química de coordinación se estudian generalmente mediante espectroscopía infrarroja.
Química orgánica y química de los principales grupos de elementos.
En presencia de ácidos fuertes y agua, el monóxido de carbono reacciona con los alquenos para formar ácidos carboxílicos en un proceso conocido como reacción de Koch-Haaf. En la reacción de Guttermann-Koch, los arenos se convierten en derivados de benzaldehído en presencia de AlCl3 y HCl. Los compuestos de organolitio (por ejemplo, butillitio) reaccionan con el monóxido de carbono, pero estas reacciones tienen poca aplicación científica. Aunque el CO reacciona con carbocationes y carbaniones, es relativamente poco reactivo con compuestos orgánicos sin la intervención de catalizadores metálicos. Con los reactivos del grupo principal, el CO sufre varias reacciones notables. La cloración de CO es un proceso industrial que conduce a la formación del importante compuesto fosgeno. Con el borano, el CO forma un aducto, H3BCO, que es isoelectrónico con el catión acilo +. El CO reacciona con el sodio para crear productos derivados de comunicación C-C... Los compuestos ciclohexagehexona o trivinoílo (C6O6) y ciclopentanopentona o ácido leucónico (C5O5), que hasta ahora sólo se han obtenido en pequeñas cantidades, pueden considerarse polímeros de monóxido de carbono. A presiones superiores a 5 GPa, el monóxido de carbono se convierte en un polímero sólido de carbono y oxígeno. Es metaestable a presión atmosférica, pero es un poderoso explosivo.
Uso
Industria química
El monóxido de carbono es un gas industrial que tiene muchos usos en la producción de productos a granel. sustancias químicas... Se obtienen grandes cantidades de aldehídos mediante la reacción de hidroformilación de alquenos, monóxido de carbono y H2. La hidroformilación en el proceso Shell permite crear precursores de detergente. El fosgeno, adecuado para la producción de isocianatos, policarbonatos y poliuretanos, se produce pasando monóxido de carbono purificado y cloro gaseoso a través de un lecho de carbón activado poroso que sirve como catalizador. Producción mundial este compuesto en 1989 se estimó en 2,74 millones de toneladas.
CO + Cl2 → COCl2
El metanol se produce por hidrogenación de monóxido de carbono. En una reacción relacionada, la hidrogenación del monóxido de carbono se asocia con la formación de un enlace C-C, como en el proceso de Fischer-Tropsch, donde el monóxido de carbono se hidrogena a combustibles de hidrocarburos líquidos. Esta tecnología convierte el carbón o la biomasa en combustible diesel. En el proceso de Monsanto, el monóxido de carbono y el metanol reaccionan en presencia de un catalizador de rodio y ácido yodhídrico homogéneo para formar ácido acético. Este proceso es responsable de la mayoría producción industrialácido acético. V escala industrial, el monóxido de carbono puro se utiliza para la purificación de níquel en el proceso Mond.
Colorante de carne
El monóxido de carbono se utiliza en los sistemas de envasado atmosférico modificado en los Estados Unidos, principalmente en el envasado de productos cárnicos frescos como la carne de res, cerdo y pescado para mantenerlos frescos. El monóxido de carbono se combina con la mioglobina para formar carboximioglobina, un pigmento rojo cereza brillante. La carboximioglobina es más estable que la forma oxidada de la mioglobina, la oximioglobina, que puede oxidarse al pigmento marrón metmioglobina. Este color rojo estable puede durar mucho más que la carne envasada normal. Los niveles típicos de monóxido de carbono utilizados en las plantas que utilizan este proceso están entre 0,4% y 0,5%. Esta tecnología fue reconocida por primera vez como "Generalmente segura" (GRAS) por la Administración de Drogas y Alimentos de los Estados Unidos (FDA) en 2002 para su uso como un sistema de envasado secundario y no requiere etiquetado. En 2004, la FDA aprobó el CO como su método de envasado principal, afirmando que el CO no oculta el olor a descomposición. A pesar de esta sentencia, permanece tema controversial si este método enmascara el deterioro de los alimentos. En 2007, se propuso un proyecto de ley en la Cámara de Representantes de los Estados Unidos que calificaba el proceso de envasado de monóxido de carbono modificado como un aditivo de color, pero el proyecto de ley no fue aprobado. Este proceso de envasado está prohibido en muchos otros países, incluidos Japón, Singapur y la Unión Europea.
Medicamento
En biología, el monóxido de carbono se produce naturalmente por la acción de la hemo oxigenasa 1 y 2 sobre el hemo a partir de la descomposición de la hemoglobina. Este proceso produce una cierta cantidad de carboxihemoglobina en personas normales, incluso si no inhalan monóxido de carbono. Después de informar por primera vez que el monóxido de carbono es un neurotransmisor normal en 1993 y uno de los tres gases que modulan naturalmente las respuestas inflamatorias en el cuerpo (los otros dos son el óxido nítrico y el sulfuro de hidrógeno), el monóxido de carbono ha recibido mucha atención clínica como regulador biológico. ... En muchos tejidos, se sabe que los tres gases actúan como agentes antiinflamatorios, vasodilatadores y potenciadores del crecimiento neovascular. Sin embargo, estos problemas son complejos ya que el crecimiento neovascular no siempre es beneficioso, ya que juega un papel en el crecimiento tumoral así como en el desarrollo de la degeneración macular húmeda, una enfermedad cuyo riesgo aumenta de 4 a 6 veces cuando se fuma (la principal fuente de carbono). monóxido en sangre, varias veces más que la producción natural). Existe la teoría de que en algunas sinapsis de las células nerviosas, cuando se depositan los recuerdos a largo plazo, la célula receptora produce monóxido de carbono, que se transfiere de nuevo a la cámara transmisora, lo que hace que se transmita más fácilmente en el futuro. Se ha demostrado que algunas de estas células nerviosas contienen guanilato ciclasa, una enzima que es activada por el monóxido de carbono. En muchos laboratorios de todo el mundo se han realizado estudios con monóxido de carbono sobre sus propiedades antiinflamatorias y citoprotectoras. Estas propiedades pueden usarse para prevenir el desarrollo de una serie de afecciones patológicas, que incluyen lesión por reperfusión isquémica, rechazo del injerto, aterosclerosis, sepsis grave, paludismo grave o enfermedades autoinmunes. Se han realizado ensayos clínicos en humanos, pero los resultados aún no se han publicado.
Monóxido de carbono (II ), o monóxido de carbono, el CO fue descubierto por el químico inglés Joseph Priestley en 1799. Es un gas incoloro, insípido e inodoro, es poco soluble en agua (3,5 ml en 100 ml de agua a 0 ° C), tiene baja temperatura de fusión (-205 ° C) y punto de ebullición (-192 ° C).
El monóxido de carbono ingresa a la atmósfera de la Tierra durante la combustión incompleta de sustancias orgánicas, durante las erupciones volcánicas, así como como resultado de la actividad vital de algunos plantas inferiores(algas). El nivel natural de CO en el aire es de 0,01-0,9 mg / m 3. El monóxido de carbono es muy tóxico. En el cuerpo humano y animales superiores, reacciona activamente con
La llama de la quema de monóxido de carbono es de un hermoso color azul violeta. Es fácil observarlo usted mismo. Para hacer esto, necesitas encender un fósforo. La parte de abajo Llama incandescente: este color se lo dan las partículas de carbono incandescentes (un producto de la combustión incompleta de la madera). Arriba, la llama está rodeada por un borde azul violeta. Esto quema el monóxido de carbono formado durante la oxidación de la madera.
un compuesto complejo de hierro - hemo sanguíneo (asociado con la proteína globina), que altera la función de transferir y consumir oxígeno por los tejidos. Además, entra en interacción irreversible con algunas enzimas implicadas en el metabolismo energético de la célula. A una concentración de monóxido de carbono en una habitación de 880 mg / m 3, la muerte ocurre en unas pocas horas, ya 10 g / m 3, casi instantáneamente. El contenido máximo permitido de monóxido de carbono en el aire es de 20 mg / m 3. Los primeros signos de intoxicación por CO (a una concentración de 6-30 mg / m 3) son una disminución de la sensibilidad de la visión y la audición, dolor de cabeza y cambios en la frecuencia cardíaca. Si una persona se envenena con monóxido de carbono, debe sacarla al aire libre, hacerle llegar Respiración artificial, en casos leves de intoxicación - dar té fuerte o café.
Grandes cantidades de monóxido de carbono ( II ) entran en la atmósfera como resultado de la actividad humana. Por ejemplo, un automóvil emite aproximadamente 530 kg de CO al aire en promedio por año. Cuando se quema 1 litro de gasolina en un motor de combustión interna, las emisiones de monóxido de carbono fluctúan de 150 a 800 g. En las carreteras de Rusia, la concentración promedio de CO es de 6-57 mg / m 3, es decir, supera la intoxicación umbral ... El monóxido de carbono se acumula en patios mal ventilados frente a casas ubicadas cerca de carreteras, en sótanos y garajes. En los últimos años se han organizado puntos especiales en las carreteras para controlar el contenido de monóxido de carbono y otros productos de combustión incompleta de combustible (CO-CH-control).
A temperatura ambiente, el monóxido de carbono es bastante inerte. No interactúa con agua y soluciones alcalinas, es decir, es un óxido que no forma sal, sin embargo, cuando se calienta, reacciona con álcalis sólidos: CO + KOH = NSOOK (formiato de potasio, sal de ácido fórmico); CO + Ca (OH) 2 = CaCO 3 + H2. Estas reacciones se utilizan para desarrollar hidrógeno a partir del gas de síntesis (CO + 3H 2) formado por la interacción del metano con el vapor sobrecalentado.
Una propiedad interesante del monóxido de carbono es su capacidad para formar compuestos con metales de transición: carbonilos, por ejemplo: Ni + 4CO ® 70 ° C Ni (CO) 4.
Monóxido de carbono (II ) Es un excelente agente reductor. Cuando se calienta, se oxida con el oxígeno atmosférico: 2CO + O 2 = 2CO 2. Esta reacción se puede llevar a cabo a temperatura ambiente usando un catalizador: platino o paladio. Estos catalizadores se instalan en automóviles para reducir las emisiones de CO a la atmósfera.
Cuando el CO reacciona con el cloro, muy gas venenoso el fosgenot bala = 7,6 ° C): CO + Cl 2 = COCl 2 ... Anteriormente, se usaba como agente de guerra química, y ahora se usa en la producción de polímeros sintéticos de poliuretanos.
El monóxido de carbono se usa en la fundición de hierro fundido y acero para la reducción de hierro de óxidos; también se usa ampliamente en síntesis orgánica. Cuando una mezcla de monóxido de carbono interactúa ( II ) con hidrógeno, dependiendo de las condiciones (temperatura, presión), se forman varios productos: alcoholes, compuestos carbonílicos, ácidos carboxílicos... Especialmente gran importancia tiene la reacción de síntesis de metanol: CO + 2H 2 = CH 3 OH , que es uno de los principales productos de síntesis orgánica. El monóxido de carbono se utiliza para la síntesis de fos-gen, ácido fórmico, como combustible de alto contenido calórico.
