Monoksidi i karbonit ka një strukturë. Monoksidi i karbonit: formula dhe vetitë

Monoksidi i karbonit (II) – CO

(oksid karboni, oksid karboni, oksid karboni)

Vetitë fizike: pa ngjyrë gaz helmues pa shije dhe erë, digjet me flakë kaltërosh, më i lehtë se ajri, pak i tretshëm në ujë. Përqendrimi i monoksidit të karbonit në ajër prej 12,5-74% është shpërthyes.

Struktura e molekulës:

Gjendja formale e oksidimit të karbonit +2 nuk pasqyron strukturën e molekulës së CO, në të cilën, përveç lidhjes së dyfishtë të formuar nga ndarja e elektroneve C dhe O, ekziston një shtesë e formuar nga mekanizmi dhurues-pranues për shkak të tek çifti i vetëm i elektroneve të oksigjenit (të përshkruar nga një shigjetë):

Në këtë drejtim, molekula e CO është shumë e fortë dhe është në gjendje të hyjë në reaksione oksidimi-reduktimi vetëm në temperatura të larta. Në kushte normale, CO nuk ndërvepron me ujin, alkalet ose acidet.

Faturë:

Burimi kryesor antropogjen i monoksidit të karbonit CO janë aktualisht gazrat e shkarkimit të motorit. djegia e brendshme. Oksid karboni Formohet kur karburanti digjet në motorët me djegie të brendshme në temperatura të pamjaftueshme ose rregullim të dobët të sistemit të furnizimit me ajër (nuk furnizohet mjaftueshëm oksigjen për të oksiduar monoksidin e karbonit CO në dioksid karboni CO2). Në kushte natyrore, në sipërfaqen e Tokës, monoksidi i karbonit CO formohet gjatë dekompozimit jo të plotë anaerobik të përbërjeve organike dhe gjatë djegies së biomasës, kryesisht gjatë zjarreve të pyjeve dhe stepave.

1) Në industri (në gjeneratorët e gazit):

Video - përvoja "Marrja e monoksidit të karbonit"

C + O 2 \u003d CO 2 + 402 kJ

CO 2 + C \u003d 2CO - 175 kJ

Në gjeneratorët e gazit, avulli i ujit ndonjëherë fryhet përmes qymyrit të nxehtë:

C + H 2 O \u003d CO + H 2 - Q ,

një përzierje e CO + H 2 - e quajtur sintezë - gaz .

2) Në laborator- zbërthimi termik i formës ose acid oksalik në prani të H2SO4 (konc.):

HCOOH t˚C, H2SO4 → H2O + CO

H 2 C 2 O 4 t˚C,H2SO4 → CO + CO 2 + H 2 O

Karakteristikat kimike:

Në kushte të zakonshme, CO është inerte; kur nxehet - agjent reduktues;

CO - oksid që nuk formon kripë .

1) me oksigjen

2 C +2 O + O 2 t ˚ C → 2 C +4 O 2

2) me okside metalike CO + Me x O y = CO 2 + Unë

C +2 O + CuO t ˚ C → Сu + C +4 O 2

3) me klor (në dritë)

CO + Cl 2 dritë → COCl 2 (fosgjeni është një gaz helmues)

4)* reagon me shkrirjet alkaline (nën presion)

CO+NaOHP → HCOONa (format natriumi)

Efekti i monoksidit të karbonit në organizmat e gjallë:

Monoksidi i karbonit është i rrezikshëm sepse e bën të pamundur që gjaku të transportojë oksigjen në organet vitale si zemra dhe truri. Monoksidi i karbonit kombinohet me hemoglobinën, e cila çon oksigjenin në qelizat e trupit, si rezultat i së cilës bëhet i papërshtatshëm për transportimin e oksigjenit. Në varësi të sasisë së thithur, monoksidi i karbonit dëmton koordinimin, përkeqëson sëmundjet kardiovaskulare dhe shkakton lodhje, dhimbje koke, dobësi, Efekti i monoksidit të karbonit në shëndetin e njeriut varet nga përqendrimi i tij dhe koha e ekspozimit në trup. Një përqendrim i monoksidit të karbonit në ajër mbi 0.1% çon në vdekje brenda një ore dhe një përqendrim prej më shumë se 1.2% brenda tre minutave.

Aplikimi i monoksidit të karbonit :

Monoksidi i karbonit përdoret kryesisht si gaz i djegshëm i përzier me azot, i ashtuquajturi gaz gjenerator ose ajri, ose gaz uji i përzier me hidrogjen. Në metalurgji për rikuperimin e metaleve nga xehet e tyre. Për të marrë metale me pastërti të lartë me zbërthimin e karbonileve.

FIKSIMI

nr 1. Plotësoni ekuacionet e reaksionit, hartoni një bilanc elektronik për secilin prej reaksioneve, tregoni proceset e oksidimit dhe reduktimit; agjent oksidues dhe agjent reduktues:

CO 2 + C =

C + H 2 O =

Me O + O 2 \u003d

CO + Al 2 O 3 \u003d

nr 2. Llogaritni sasinë e energjisë së nevojshme për të prodhuar 448 litra monoksid karboni sipas ekuacionit termokimik

CO 2 + C \u003d 2CO - 175 kJ

Shenjat që monoksidi i karbonit (monoksidi i karbonit (II), monoksidi i karbonit, monoksidi i karbonit) është formuar në ajër në përqendrime të rrezikshme janë të vështira për t'u përcaktuar - i padukshëm, mund të mos erë, grumbullohet në dhomë gradualisht, në mënyrë të padukshme. Është jashtëzakonisht i rrezikshëm për jetën e njeriut: ka një toksicitet të lartë, përmbajtja e tepërt në mushkëri çon në helmim të rëndë dhe të vdekur. Çdo vit, regjistrohet një shkallë e lartë e vdekjeve nga helmimi me gaz. Rreziku i helmimit mund të reduktohet duke ndjekur rregulla të thjeshta dhe përdorimi i sensorëve të veçantë të monoksidit të karbonit.

Çfarë është monoksidi i karbonit

Gazi natyror formohet gjatë djegies së çdo biomase, në industri është produkt i djegies së çdo përbërjeje me bazë karboni. Në të dyja rastet, një parakusht për evolucionin e gazit është mungesa e oksigjenit. Vëllime të mëdha të tij hyjnë në atmosferë si pasojë e zjarreve në pyje, në formë gazrat e shkarkimit formuar gjatë djegies së karburantit në motorët e makinave. Për qëllime industriale, përdoret në prodhimin e alkoolit organik, sheqerit, përpunimit të mishit të kafshëve dhe peshkut. Një sasi e vogël e monoksidit prodhohet gjithashtu nga qelizat e trupit të njeriut.

Vetitë

Për sa i përket kimisë së monoksidit - përbërje inorganike me një atom të vetëm oksigjeni në molekulë, formula kimike- KËSHTU QË. Kjo Substanca kimike, e cila nuk ka ngjyrë, shije dhe erë karakteristike, është më e lehtë se ajri, por më e rëndë se hidrogjeni, është joaktive në temperaturën e dhomës. Një person që nuhat, ndjen vetëm praninë e papastërtive organike në ajër. I përket kategorisë së produkteve toksike, vdekja në një përqendrim në ajër prej 0.1% ndodh brenda një ore. Karakteristika e përqendrimit maksimal të lejuar është 20 mg / m3.

Efekti i monoksidit të karbonit në trupin e njeriut

Për njerëzit, monoksidi i karbonit është një rrezik vdekjeprurës. Efekti i tij toksik shpjegohet me formimin e karboksihemoglobinës në qelizat e gjakut, produkt i shtimit të monoksidit të karbonit (II) në hemoglobinën e gjakut. Niveli i lartë përmbajtja e karboksihemoglobinës shkakton urinë e oksigjenit, furnizim të pamjaftueshëm me oksigjen në tru dhe inde të tjera të trupit. Me dehje të butë, përmbajtja e tij në gjak është e ulët, shkatërrim natyrshëm ndoshta brenda 4-6 orëve. Vetëm në përqendrime të larta preparate mjekësore.

Helmimi me monoksid karboni

Monoksidi i karbonit është një nga më të shumtët substancave të rrezikshme. Në rast helmimi, ndodh dehja e trupit, e shoqëruar me përkeqësim gjendjen e përgjithshme person. Është shumë e rëndësishme të njihen herët shenjat e helmimit me monoksid karboni. Rezultati i trajtimit varet nga niveli i substancës në trup dhe nga sa shpejt mbërriti ndihma. Në këtë rast, minutat numërohen - viktima ose mund të shërohet plotësisht ose të mbetet i sëmurë përgjithmonë (gjithçka varet nga shpejtësia e përgjigjes së shpëtimtarëve).

Simptomat

Në varësi të shkallës së helmimit, mund të vërehen dhimbje koke, marramendje, tringëllimë në veshët, rrahje të zemrës, nauze, gulçim, dridhje në sy, dobësi e përgjithshme. Shpesh vërehet përgjumje, e cila është veçanërisht e rrezikshme kur një person ndodhet në një dhomë me gaz. Në rast inhalimi një numër i madh vërehen substanca toksike, konvulsione, humbje e vetëdijes, në raste veçanërisht të rënda - koma.

Ndihma e parë për helmimin nga monoksidi i karbonit

Ndihma e parë duhet t'i jepet viktimës në vend në rast helmimi me monoksid karboni. Është e nevojshme që menjëherë ta zhvendosni atë në ajër të pastër dhe të telefononi një mjek. Ju gjithashtu duhet të mbani mend për sigurinë tuaj: duhet të hyni në një dhomë me një burim të kësaj substance vetëm duke thithur thellë, mos merrni frymë brenda. Derisa të mbërrijë mjeku, është e nevojshme të lehtësohet aksesi i oksigjenit në mushkëri: hapni butonat, hiqni ose lironi rrobat. Nëse viktima ka humbur vetëdijen dhe nuk merr frymë, është i nevojshëm ventilimi artificial i mushkërive.

Antidot për helmim

Një antidot (antidot) i veçantë për helmimin me monoksid karboni është përgatitjen e drogës, i cili parandalon në mënyrë aktive formimin e karboksihemoglobinës. Veprimi i antidotit çon në një ulje të nevojës së trupit për oksigjen, mbështetje për organet e ndjeshme ndaj mungesës së oksigjenit: trurit, mëlçisë, etj. Administrohet në mënyrë intramuskulare në një dozë prej 1 ml menjëherë pasi pacienti është hequr nga. zona me përqendrim të lartë të substancave toksike. Ju mund të rifusni antidotin jo më herët se një orë pas injektimit të parë. Mund të përdoret për parandalim.

Mjekimi

Në rast të ekspozimit të lehtë ndaj monoksidit të karbonit, trajtimi kryhet në baza ambulatore, në raste të rënda, pacienti shtrohet në spital. Tashmë në ambulancë i jepet një qese oksigjeni ose maskë. Në rastet e rënda, për t'i dhënë trupit një dozë të madhe oksigjeni, pacienti vendoset në një dhomë presioni. Një antidot administrohet në mënyrë intramuskulare. Niveli i gazit në gjak monitorohet vazhdimisht. Rehabilitimi i mëtejshëm është mjekësor, veprimet e mjekëve kanë për qëllim rivendosjen e funksionimit të trurit, sistemit kardiovaskular dhe mushkërive.

Pasojat

Ekspozimi ndaj monoksidit të karbonit në trup mund të shkaktojë sëmundje të rënda: aftësia e punës e trurit, sjellja, ndërgjegjja e një personi ndryshojnë, shfaqen dhimbje koke të pashpjegueshme. Kujtesa ndikohet veçanërisht nga substancat e dëmshme - ajo pjesë e trurit që është përgjegjëse për tranzicionin memorie afatshkurtër në afat të gjatë. Pacienti mund të ndjejë pasojat e helmimit me monoksid karboni vetëm pas disa javësh. Shumica e viktimave shërohen plotësisht pas një periudhe rehabilitimi, por disa i ndjejnë pasojat gjatë gjithë jetës.

Si të zbuloni monoksidin e karbonit në një dhomë

Helmimi nga monoksidi i karbonit është i lehtë në shtëpi dhe nuk ndodh vetëm gjatë një zjarri. Përqendrimi i monoksidit të karbonit formohet kur trajtimi i pakujdesshëm me një amortizues të sobës, kur përdorni një gejzer ose ventilim të dëmtuar. Një sobë me gaz mund të jetë një burim i monoksidit të karbonit. Nëse ka tym në dhomë, kjo është tashmë një arsye për të dhënë alarmin. Për monitorim të vazhdueshëm të nivelit të gazit, ekzistojnë sensorë të veçantë. Ata monitorojnë nivelin e përqendrimit të gazit dhe raportojnë tejkalimin e normës. Prania e një pajisjeje të tillë zvogëlon rrezikun e helmimit.

Video

gaz pa ngjyrë Vetitë termike Temperatura e shkrirjes -205°C Temperatura e vlimit -191,5°C Entalpia (rr. arb.) −110,52 kJ/mol Vetitë kimike Tretshmëria në ujë 0,0026 g/100 ml Klasifikimi Numri CAS

• Klasa e rrezikut të OKB-së 2.3
• Rreziku dytësor i OKB-së 2.1

Struktura e molekulës

Molekula e CO, ashtu si molekula izoelektronike e azotit, ka një lidhje të trefishtë. Meqenëse këto molekula janë të ngjashme në strukturë, vetitë e tyre janë gjithashtu të ngjashme - pika shumë të ulëta të shkrirjes dhe vlimit, vlerat e ngushta të entropive standarde, etj.

Në kuadrin e metodës së lidhjeve të valencës, struktura e molekulës CO mund të përshkruhet me formulën: C≡O:, dhe lidhja e tretë formohet sipas mekanizmit dhurues-pranues, ku karboni është një marrës i çiftit elektronik, dhe oksigjeni është një dhurues.

Për shkak të pranisë së një lidhjeje të trefishtë, molekula e CO është shumë e fortë (energjia e disociimit është 1069 kJ / mol, ose 256 kcal / mol, që është më shumë se ajo e çdo molekule tjetër diatomike) dhe ka një distancë të vogël ndërbërthamore (d C≡O = 0,1128 nm ose 1, 13Å).

Molekula është e polarizuar dobët, momenti elektrik i dipolit të saj μ = 0,04·10 -29 C·m (drejtimi i momentit të dipolit O - →C +). Potenciali i jonizimit 14,0 V, konstanta e bashkimit të forcës k = 18,6.

Historia e zbulimit

Monoksidi i karbonit u prodhua fillimisht nga kimisti francez Jacques de Lasson duke ngrohur oksidin e zinkut me qymyr, por fillimisht u ngatërrua me hidrogjen sepse digjej me një flakë blu. Fakti që ky gaz përmban karbon dhe oksigjen u zbulua nga kimisti anglez William Cruikshank. Monoksidi i karbonit jashtë atmosferës së Tokës u zbulua për herë të parë nga shkencëtari belg M. Mizhot (M. Migeotte) në vitin 1949 nga prania e brezit kryesor vibracion-rrotullues në spektrin IR të Diellit.

Monoksidi i karbonit në atmosferën e Tokës

Ekzistojnë burime natyrore dhe antropogjene të hyrjes në atmosferën e Tokës. Në kushte natyrore, në sipërfaqen e Tokës, CO formohet gjatë dekompozimit jo të plotë anaerobik të përbërjeve organike dhe gjatë djegies së biomasës, kryesisht gjatë zjarreve në pyje dhe stepë. Monoksidi i karbonit formohet në tokë si në mënyrë biologjike (e ekskretuar nga organizmat e gjallë) dhe jo biologjikisht. Lëshimi i monoksidit të karbonit për shkak të përbërjeve fenolike të zakonshme në tokat që përmbajnë grupe OCH 3 ose OH në pozicione orto- ose para në lidhje me grupin e parë hidroksil është vërtetuar eksperimentalisht.

Bilanci i përgjithshëm i prodhimit të CO jo-biologjik dhe oksidimi i tij nga mikroorganizmat varet nga specifikat kushtet mjedisore, kryesisht për lagështinë dhe vlerën. Për shembull, nga tokat e thata, monoksidi i karbonit lëshohet drejtpërdrejt në atmosferë, duke krijuar kështu maksimum lokal në përqendrimin e këtij gazi.

Në atmosferë, CO është produkt i reaksioneve zinxhir që përfshijnë metanin dhe hidrokarburet e tjera (kryesisht izoprenin).

Burimi kryesor antropogjen i CO janë aktualisht gazrat e shkarkimit të motorëve me djegie të brendshme. Monoksidi i karbonit prodhohet kur karburantet hidrokarbure digjen në motorët me djegie të brendshme në temperatura të pamjaftueshme ose kur sistemi i furnizimit me ajër është i akorduar keq (nuk furnizohet me oksigjen të mjaftueshëm për të oksiduar CO në CO2). Në të kaluarën, një pjesë e konsiderueshme e emetimeve antropogjene të CO në atmosferë vinin nga gazi ndriçues i përdorur për ndriçimin e brendshëm në shekullin e 19-të. Në përbërje, përafërsisht korrespondonte me gazin e ujit, domethënë përmbante deri në 45% monoksid karboni. Ky gaz është zëvendësuar tani në sektorin e shërbimeve me gaz natyror shumë më pak toksik ( përfaqësuesit më të ulët seri homologe të alkaneve - propan, etj.)

Marrja e CO nga burimet natyrore dhe antropogjene është afërsisht e njëjtë.

Monoksidi i karbonit në atmosferë është në një cikël të shpejtë: koha mesatare e qëndrimit është rreth 0,1 vit, e oksiduar nga hidroksili në dioksid karboni.

Faturë

mënyrë industriale

2C + O 2 → 2CO (efekti termik i këtij reaksioni është 22 kJ),

2. ose kur zvogëloni dioksidin e karbonit me qymyr të nxehtë:

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

Ky reagim ndodh shpesh në një furrë furre kur amortizuesi i furrës mbyllet shumë herët (derisa qymyri të jetë djegur plotësisht). Monoksidi i karbonit që rezulton, për shkak të toksicitetit të tij, shkakton çrregullime fiziologjike ("burnout") dhe madje edhe vdekje (shih më poshtë), prandaj një nga emrat e parëndësishëm - "monoksidi i karbonit". Fotografia e reaksioneve që ndodhin në furrë është paraqitur në diagram.

Reaksioni i reduktimit të dioksidit të karbonit është i kthyeshëm, efekti i temperaturës në gjendjen ekuilibër të këtij reaksioni është paraqitur në grafik. Rrjedha e reaksionit në të djathtë siguron faktorin e entropisë, dhe në të majtë - faktorin entalpi. Në temperaturat nën 400°C, ekuilibri zhvendoset pothuajse tërësisht majtas, dhe në temperatura mbi 1000°C në të djathtë (në drejtim të formimit të CO). Në temperaturat e ulëta shpejtësia e këtij reaksioni është shumë e ngadaltë, kështu që monoksidi i karbonit është mjaft i qëndrueshëm në kushte normale. Ky ekuilibër ka një emër të veçantë bilanc boudoir.

3. Përzierjet e monoksidit të karbonit me substanca të tjera fitohen duke kaluar ajrin, avujt e ujit etj. përmes një shtrese koksi të nxehtë, qymyri të fortë ose kafe etj. (shih gazin prodhues, gazin e ujit, gazin e përzier, gazin sintetik).

metodë laboratorike

TLV (përqendrimi maksimal i pragut, SHBA): 25 MPC r.z. sipas Standardeve Higjienike GN 2.2.5.1313-03 është 20 mg/m³

Mbrojtje kundër monoksidit të karbonit

Për shkak të një vlere kaq të mirë kalorifike, CO është një komponent i teknikave të ndryshme përzierjet e gazit(shih, për shembull, gazin e gjeneratorit), i përdorur, ndër të tjera, për ngrohje.

halogjenet. Më i madhi përdorim praktik mori një reagim me klor:

CO + Cl 2 → COCl 2

Reagimi është ekzotermik, efekti i tij termik është 113 kJ, në prani të një katalizatori (karboni i aktivizuar) shkon tashmë në temperatura e dhomës. Si rezultat i reaksionit, formohet fosgjeni - një substancë që është bërë e përhapur në degë të ndryshme të kimisë (dhe gjithashtu si një agjent i luftës kimike). Nga reaksionet analoge, mund të përftohen COF 2 (karbonil fluorid) dhe COBr 2 (bromid karbonil). Jodidi karbonil nuk u mor. Ekzotermiteti i reaksioneve zvogëlohet me shpejtësi nga F në I (për reaksionet me F 2, efekti termik është 481 kJ, me Br 2 - 4 kJ). Është gjithashtu e mundur që të merren derivate të përzier, si COFCl (për detaje, shih derivatet halogjene të acidit karbonik).

Nga reaksioni i CO me F 2 , përveç fluorit karbonil, mund të përftohet një përbërje peroksidi (FCO) 2 O 2. Karakteristikat e tij: pika e shkrirjes -42°C, pika e vlimit +16°C, ka një erë karakteristike (të ngjashme me erën e ozonit), kur nxehet mbi 200°C dekompozohet me një shpërthim (produktet e reaksionit CO 2 , O 2 dhe COF 2), në mjedis acid reagon me jodur kaliumi sipas ekuacionit:

(FCO) 2 O 2 + 2KI → 2KF + I 2 + 2CO 2

Monoksidi i karbonit reagon me kalkogjenët. Me squfur formon sulfur karboni COS, reagimi vazhdon kur nxehet, sipas ekuacionit:

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

Janë marrë gjithashtu selenoksid të ngjashëm COSe dhe teluroksid COTe.

Rivendos SO 2:

SO 2 + 2CO → 2CO 2 + S

Me metalet në tranzicion, formon komponime shumë të paqëndrueshme, të djegshme dhe toksike - karbonile, si Cr (CO) 6, Ni (CO) 4, Mn 2 CO 10, Co 2 (CO) 9, etj.

Siç u tha më lart, monoksidi i karbonit është pak i tretshëm në ujë, por nuk reagon me të. Gjithashtu, nuk reagon me tretësirat e alkaleve dhe acideve. Sidoqoftë, ai reagon me shkrirjet alkali:

CO + KOH → HCOOK

Një reagim interesant është reagimi i monoksidit të karbonit me kaliumin metalik në një tretësirë ​​amoniaku. Në këtë rast, formohet përbërësi shpërthyes dioksodikarbonat i kaliumit:

2K + 2CO → K + O - -C 2 -O - K +

Reagimi me amoniak në temperaturat e lartaështë e mundur të merret një përbërje e rëndësishme industriale - cianidi i hidrogjenit HCN. Reaksioni zhvillohet në prani të një katalizatori (oksid

Shumë substanca të gazta, që ekzistojnë në natyrë dhe të marra gjatë prodhimit, janë komponime të forta toksike. Dihet se klori përdorej si armë biologjike, avulli i bromit ka një efekt shumë gërryes në lëkurë, sulfuri i hidrogjenit shkakton helmim etj.

Një nga këto substanca është monoksidi i karbonit ose monoksidi i karbonit, formula e të cilit ka karakteristikat e veta në strukturë. Rreth tij dhe do të diskutohet më tej.

Formula kimike e monoksidit të karbonit

Forma empirike e formulës së përbërjes në shqyrtim është si më poshtë: CO. Megjithatë, kjo formë jep një karakteristikë vetëm të përbërjes cilësore dhe sasiore, por nuk ndikon në veçoritë strukturore dhe rendin e lidhjes së atomeve në molekulë. Dhe ndryshon nga ai në të gjithë gazrat e tjerë të ngjashëm.

Është kjo veçori që ndikon në fizik dhe Vetitë kimike. Çfarë është kjo strukturë?

Struktura e molekulës

Së pari, formula empirike tregon se valenca e karbonit në përbërje është II. Ashtu si oksigjeni. Prandaj, secila prej tyre mund të formojë dy formula të monoksidit të karbonit CO, kjo konfirmon qartë.

Dhe kështu ndodh. Një lidhje polare e dyfishtë kovalente formohet midis atomit të karbonit dhe oksigjenit nga mekanizmi i socializimit të elektroneve të paçiftëzuara. Kështu, monoksidi i karbonit merr formën C=O.

Megjithatë, veçoritë e molekulës nuk mbarojnë me kaq. Sipas mekanizmit dhurues-pranues, në molekulë formohet një lidhje e tretë, dhanore ose gjysmëpolare. Çfarë e shpjegon këtë? Meqenëse, pas formimit në rendin e këmbimit, oksigjeni ka dy palë elektrone, dhe atomi i karbonit ka një orbital të zbrazët, ky i fundit vepron si pranues i njërit prej çifteve të të parit. Me fjalë të tjera, një palë elektrone oksigjeni vendoset në një orbital të lirë të karbonit dhe formohet një lidhje.

Pra, karboni është një pranues, oksigjeni është një dhurues. Prandaj, formula për monoksidin e karbonit në kimi merr pamje tjetër: C≡O. Një strukturim i tillë i jep molekulës një stabilitet kimik dhe inertitet shtesë në vetitë e shfaqura në kushte normale.

Pra, lidhjet në molekulën e monoksidit të karbonit:

• dy polare kovalente, të formuara nga mekanizmi i shkëmbimit për shkak të socializimit të elektroneve të paçiftuara;
• një dhanore, e formuar nga ndërveprimi dhurues-pranues midis një çifti elektronesh dhe një orbitale të lirë;
• Ekzistojnë tre lidhje në një molekulë.

Vetitë fizike

Ka një sërë karakteristikash që, si çdo përbërës tjetër, ka monoksidi i karbonit. Formula e substancës e bën të qartë se qelizë kristalore gjendje molekulare, e gaztë në kushte normale. Nga kjo ndiqni parametrat fizikë të mëposhtëm.

1. C≡O - monoksidi i karbonit (formula), dendësia - 1,164 kg / m 3.
2. Pikat e vlimit dhe shkrirjes, përkatësisht: 191/205 0 С.
3. I tretshëm në: ujë (pak), eter, benzen, alkool, kloroform.
4. Nuk ka shije dhe erë.
5. Pa ngjyrë.

Nga pikëpamja biologjike, është jashtëzakonisht i rrezikshëm për të gjitha qeniet e gjalla, me përjashtim të disa llojeve të baktereve.

Vetitë kimike

Për sa i përket reaktivitetit, një nga substancat më inerte në kushte normale është monoksidi i karbonit. Formula, e cila pasqyron të gjitha lidhjet në molekulë, e konfirmon këtë. Është pikërisht për shkak të një strukture kaq të fortë që ky përbërës, në treguesit standardë, mjedisi praktikisht nuk hyn në asnjë ndërveprim.

Megjithatë, është e nevojshme të ngrohet sistemi të paktën pak, pasi lidhja dhanore në molekulë shembet, si dhe ato kovalente. Pastaj monoksidi i karbonit fillon të tregojë veti reduktuese aktive, dhe mjaft të forta. Pra, është në gjendje të ndërveprojë me:

• oksigjen;
• klorin;
• alkalet (shkrihet);
• me okside dhe kripëra metalike;
• me squfur;
• pak me ujë;
• me amoniak;
• me hidrogjen.

Prandaj, siç u përmend më lart, vetitë që shfaq monoksidi i karbonit, formula e tij shpjegon kryesisht.

Të qenit në natyrë

Burimi kryesor i CO në atmosferën e Tokës janë zjarret në pyje. Pas te gjithave mënyra kryesore formimi i këtij gazi në mënyrë natyrale është djegie jo e plotë lloj te ndryshme lëndë djegëse, kryesisht organike.

Burimet antropogjene të ndotjes së ajrit me monoksid karboni janë gjithashtu të rëndësishme dhe fraksioni masiv të njëjtën përqindje si natyrore. Kjo perfshin:

• tym nga puna e fabrikave dhe fabrikave, komplekseve metalurgjike dhe ndërmarrjeve të tjera industriale;
• gazrat e shkarkimit nga motorët me djegie të brendshme.

NË kushtet natyrore monoksidi i karbonit oksidohet lehtësisht nga oksigjeni atmosferik dhe avujt e ujit në dioksid karboni. Kjo është baza e ndihmës së parë për helmimin me këtë përbërje.

Faturë

Vlen të theksohet një veçori. Monoksidi i karbonit (formula), dioksidi i karbonit (struktura molekulare), përkatësisht duken kështu: C≡O dhe O=C=O. Dallimi është një atom oksigjeni. Kjo është arsyeja pse mënyrë industriale marrja e monoksidit bazohet në reaksionin ndërmjet dioksidit dhe qymyrit: CO 2 + C = 2CO. Kjo është mënyra më e thjeshtë dhe më e zakonshme për të sintetizuar këtë përbërje.

Laboratori përdor të ndryshme komponimet organike, kripëra metalike dhe substanca komplekse, pasi rendimenti i produktit nuk pritet të jetë shumë i madh.

Një reagent me cilësi të lartë për praninë e monoksidit të karbonit në ajër ose një tretësirë ​​është kloruri i paladiumit. Kur ato ndërveprojnë, formohet një metal i pastër, i cili shkakton një errësim të tretësirës ose sipërfaqes së letrës.

Efekti biologjik në trup

Siç u përmend më lart, monoksidi i karbonit është një dëmtues shumë helmues, pa ngjyrë, i rrezikshëm dhe vdekjeprurës Trupi i njeriut. Dhe jo vetëm njerëzore, por në përgjithësi çdo gjallesë. Bimët që janë të ekspozuara ndaj tymrave të shkarkimit të makinave vdesin shumë shpejt.

Në çfarë saktësisht është efekti biologjik i monoksidit të karbonit mjedisi i brendshëm qenie shtazore? Gjithçka ka të bëjë me ndërtimin e fortë komponimet komplekse proteina e gjakut hemoglobina dhe gazi në fjalë. Kjo do të thotë, në vend të oksigjenit, kapen molekulat e helmit. Frymëmarrja qelizore bllokohet menjëherë, shkëmbimi i gazit bëhet i pamundur në rrjedhën e tij normale.

Si rezultat, ka një bllokim gradual të të gjitha molekulave të hemoglobinës dhe, si rezultat, vdekje. Një humbje prej vetëm 80% mjafton që përfundimi i helmimit të bëhet fatal. Për ta bërë këtë, përqendrimi i monoksidit të karbonit në ajër duhet të jetë 0.1%.

Shenjat e para me të cilat mund të përcaktohet fillimi i helmimit me këtë përbërës janë:

• dhimbje koke;
• marramendje;
• humbja e vetëdijes.

Ndihma e parë është të dilni në ajër të pastër, ku monoksidi i karbonit nën ndikimin e oksigjenit do të kthehet në dioksid karboni, domethënë do të neutralizohet. Rastet e vdekjes nga veprimi i substancës në fjalë janë shumë të shpeshta, sidomos në shtëpitë me.Në fund të fundit, kur digjen dru, qymyr dhe lloje të tjera karburantesh, ky gaz formohet detyrimisht si nënprodukt. Pajtueshmëria me rregullat e sigurisë është jashtëzakonisht e rëndësishme për të ruajtur jetën dhe shëndetin e njeriut.

Të shumta janë edhe rastet e helmimeve në garazhe, ku janë montuar shumë motorë makinash që punojnë, por fluksi nuk furnizohet sa duhet. ajer i paster. Vdekja, nëse tejkalohet përqendrimi i lejuar, ndodh brenda një ore. Është fizikisht e pamundur të ndjesh praninë e gazit, sepse nuk ka as erë as ngjyrë.

Përdorimi industrial

Përveç kësaj, monoksidi i karbonit përdoret:

• për përpunimin e mishit dhe produkteve të peshkut, gjë që ju lejon t'u jepni atyre një pamje të freskët;
• për sintezat e disa përbërjeve organike;
• si një përbërës i gazit gjenerues.

Prandaj, kjo substancë nuk është vetëm e dëmshme dhe e rrezikshme, por edhe shumë e dobishme për njerëzit dhe aktivitetet e tyre ekonomike.

Oksidi i karbonit (CARBON MONOXIDE). Oksidi i karbonit (II) (monoksidi i karbonit) CO, monoksidi i karbonit që nuk krijon kripë. Kjo do të thotë se nuk ka acid që korrespondon me këtë oksid. Monoksidi i karbonit (II) është një gaz pa ngjyrë dhe pa erë që lëngëzohet kur presioni atmosferik në një temperaturë prej -191,5 ° C dhe ngurtësim në -205 ° C. Molekula e CO është e ngjashme në strukturë me molekulën N2: të dyja përmbajnë numër të barabartë elektronet (molekula të tilla quhen izoelektronike), atomet në to janë të lidhur me një lidhje të trefishtë (dy lidhje në një molekulë CO formohen për shkak të elektroneve 2p të atomeve të karbonit dhe oksigjenit, dhe e treta formohet nga një mekanizëm dhurues-pranues. me pjesëmarrjen e një çifti elektronik të vetëm oksigjeni dhe një karboni orbital të lirë 2p). Si rezultat vetitë fizike CO dhe N2 (pikat e shkrirjes dhe të vlimit, tretshmëria në ujë, etj.) janë shumë afër.

Monoksidi i karbonit (II) formohet gjatë djegies së komponimeve që përmbajnë karbon me akses të pamjaftueshëm të oksigjenit, si dhe kur qymyri i nxehtë bie në kontakt me produktin e djegies së plotë - dioksid karboni: C + CO2 → 2CO. Në laborator, CO përftohet nga dehidratimi i acidit formik nga veprimi i acidit sulfurik të koncentruar në acidin formik të lëngshëm kur nxehet, ose duke kaluar avujt e acidit formik mbi P2O5: HCOOH → CO + H2O. CO fitohet me zbërthimin e acidit oksalik: H2C2O4 → CO + CO2 + H2O. Është e lehtë të ndash CO nga gazrat e tjerë duke kaluar nëpër një zgjidhje alkali.
Në kushte normale, CO, si azoti, është kimikisht mjaft inert. Vetëm në temperatura të larta CO ka tendencë të pësojë reaksione oksidimi, shtimi dhe reduktimi. Pra, në temperatura të ngritura, ai reagon me alkalet: CO + NaOH → HCOONa, CO + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2. Këto reaksione përdoren për të hequr CO nga gazrat teknikë.

Monoksidi i karbonit (II) është një lëndë djegëse me kalori të lartë: djegia shoqërohet me çlirimin e sasi të konsiderueshme ngrohje (283 kJ për 1 mol CO). Përzierjet e CO me ajrin shpërthejnë në përmbajtjen e tij nga 12 në 74%; Për fat të mirë, në praktikë, përzierje të tilla janë jashtëzakonisht të rralla. Në industri, për të marrë CO, kryhet gazifikimi lëndë djegëse e ngurtë. Për shembull, fryrja e avullit të ujit përmes një shtrese qymyri të ngrohur në 1000o C çon në formimin e gazit të ujit: C + H2O → CO + H2, i cili ka një nivel shumë të lartë. vlera kalorifike. Megjithatë, djegia është larg përdorimit më fitimprurës të gazit të ujit. Prej tij, për shembull, është e mundur të merret (në prani të katalizatorëve të ndryshëm nën presion) një përzierje e hidrokarbureve të ngurta, të lëngshme dhe të gazta - një lëndë e parë e vlefshme për industria kimike(Reaksioni Fischer-Tropsch). Nga e njëjta përzierje, duke e pasuruar me hidrogjen dhe duke përdorur katalizatorët e nevojshëm, mund të përftohen alkoole, aldehide dhe acide. Kuptimi i veçantë ka sintezën e metanolit: CO + 2H2 → CH3OH - lënda e parë më e rëndësishme për sintezën organike, prandaj ky reaksion kryhet në industri në shkallë të gjerë.

Reaksionet në të cilat CO është një agjent reduktues mund të demonstrohen me shembullin e reduktimit të hekurit nga xeherori gjatë procesit të furrës së lartë: Fe3O4 + 4CO → 3Fe + 4CO2. Reduktimi i oksideve të metaleve me oksid karboni(II) ka rëndësi të madhe në proceset metalurgjike.

Molekulat e CO karakterizohen nga reaksionet e shtimit ndaj metaleve kalimtare dhe komponimeve të tyre me formimin e komponimeve komplekse - karbonileve. Shembuj janë karbonilet metalike të lëngëta ose të ngurta Fe(CO)4, Fe(CO)5, Fe2(CO)9, Ni(CO)4, Cr(CO)6, etj. Kjo është shumë substancave toksike, kur nxehen, ato përsëri dekompozohen në metal dhe CO. Në këtë mënyrë mund të përftohen metale pluhur me pastërti të lartë. Ndonjëherë "vija" metalike janë të dukshme në djegësin e një sobë me gaz; kjo është pasojë e formimit dhe kalbjes së karbonilit të hekurit. Aktualisht, mijëra karbonile të ndryshme metalike janë sintetizuar që përmbajnë, përveç CO, ligande inorganike dhe organike, për shembull, PtCl2(CO), K3, Cr(C6H5Cl)(CO)3.

CO karakterizohet gjithashtu nga reagimi i përbërjes me klorin, i cili në dritë vazhdon tashmë në temperaturën e dhomës me formimin ekskluzivisht të fosgjen helmues: CO + Cl2 → COCl2. Ky reagim është një zinxhir, ai ndjek një mekanizëm radikal që përfshin atomet e klorit dhe radikalet e lira COCl. Pavarësisht toksicitetit të tij, fosgjeni përdoret gjerësisht në sintezën e shumë përbërjeve organike.

Monoksidi i karbonit (II) është një helm i fortë, pasi formon komplekse të forta me molekula biologjikisht aktive që përmbajnë metal; në të njëjtën kohë pengohet edhe frymëmarrja e indeve. Veçanërisht preken qelizat e sistemit nervor qendror. Lidhja e CO me atomet e Fe(II) në hemoglobinën e gjakut parandalon formimin e oksihemoglobinës, e cila transporton oksigjenin nga mushkëritë në inde. Tashmë në një përmbajtje prej 0,1% CO në ajër, ky gaz zhvendos gjysmën e oksigjenit nga oksihemoglobina. Në prani të CO, vdekja nga asfiksia mund të ndodhë edhe në prani të sasive të mëdha të oksigjenit. Prandaj, CO quhet monoksid karboni. Tek një person i “inatosur”, truri dhe sistemi nervor. Për shpëtim, para së gjithash, nevojitet ajër i pastër që nuk përmban CO (apo edhe më mirë - oksigjen të pastër), ndërsa CO i lidhur me hemoglobinën zëvendësohet gradualisht nga molekula O2 dhe mbytja zhduket. Përqendrimi mesatar ditor maksimal i lejuar i CO në ajri atmosferikështë 3 mg/m3 (rreth 3,10–5%), në ajrin e zonës së punës – 20 mg/m3.

Zakonisht, përmbajtja e CO në atmosferë nuk kalon 10-5%. Ky gaz hyn në ajër si pjesë e gazeve vullkanike dhe kënetore, me sekrecione të planktonit dhe mikroorganizmave të tjerë. Po, nga shtresat sipërfaqësore Oqeani lëshon 220 milionë tonë CO2 në atmosferë çdo vit. Përqendrimi i CO në minierat e qymyrit është i lartë. Gjatë zjarreve në pyje prodhohet shumë monoksid karboni. Shkrirja e çdo milion ton çeliku shoqërohet me formimin e 300 - 400 ton CO. Në total, çlirimi teknikogjen i CO në ajër arrin në 600 milionë tonë në vit, nga të cilat më shumë se gjysma llogaritet nga automjetet. Me një karburator të parregulluar, deri në 12% CO mund të përmbahet në gazrat e shkarkimit! Prandaj, në shumicën e vendeve janë futur standarde strikte për përmbajtjen e CO në shkarkimet e makinave.

Formimi i CO ndodh gjithmonë gjatë djegies së përbërjeve që përmbajnë karbon, përfshirë drurin, me akses të pamjaftueshëm ndaj oksigjenit, si dhe kur qymyri i nxehtë bie në kontakt me dioksidin e karbonit: C + CO2 → 2CO. Procese të tilla ndodhin edhe në furrat rurale. Prandaj, mbyllja e parakohshme e oxhakut të sobës për të mbajtur nxehtësinë shpesh rezulton në helmim nga monoksidi i karbonit. Nuk duhet menduar se qytetarët që nuk ngrohin soba janë të siguruar nga helmimi nga CO; për shembull, është e lehtë për ta që të helmohen në një garazh të ajrosur keq, ku qëndron një makinë me motor të ndezur. CO përmbahet gjithashtu në produktet e djegies gazit natyror në kuzhinë. Shumë aksidente të aviacionit në të kaluarën ndodhën për shkak të konsumit të motorit ose rregullimit të dobët: CO hyri në kabinë dhe helmoi ekuipazhin. Rreziku përkeqësohet nga fakti se CO nuk mund të zbulohet nga nuhatja; Në këtë drejtim, monoksidi i karbonit është më i rrezikshëm se klori!

Monoksidi i karbonit (II) praktikisht nuk thithet nga karboni aktiv dhe për këtë arsye një maskë gazi konvencionale nuk kursen nga ky gaz; për ta thithur atë, nevojitet një fishek shtesë hopcalite, që përmban një katalizator që "djeg" CO në CO2 me ndihmën e oksigjenit atmosferik. Gjithnjë e më shumë makina pasagjerësh furnizohen tani me katalizatorë pas djegies, pavarësisht kostos së lartë të këtyre katalizatorëve të bazuar në metale platini.