Ano ang carbon monoxide? Ang istraktura ng molekula

2024 May -akda: Angel Austin | [email protected]. Huling binago: 2024-01-02 17:57

Carbon monoxide, na kilala rin bilang carbon monoxide, ay may napakalakas na komposisyon ng molekular, hindi gumagalaw sa mga kemikal na katangian nito at hindi natutunaw nang mabuti sa tubig. Ang tambalang ito ay hindi rin kapani-paniwalang nakakalason, kapag ito ay pumasok sa respiratory system, ito ay sumasama sa hemoglobin ng dugo, at humihinto ito sa pagdadala ng oxygen sa mga tisyu at organo.

Mga pangalan ng kemikal at formula

Carbon monoxide ay kilala rin sa iba pang mga pangalan, kabilang ang carbon monoxide II. Sa pang-araw-araw na buhay, ito ay karaniwang tinutukoy bilang carbon monoxide. Ang carbon monoxide na ito ay isang lason, walang kulay, walang lasa at walang amoy na gas. Ang kemikal na formula nito ay CO at ang masa ng isang molekula ay 28.01 g/mol.

Epekto sa katawan

Carbon monoxide ay pinagsama sa hemoglobin upang bumuo ng carboxyhemoglobin, na walang oxygen carrying capacity. Ang paglanghap ng mga singaw nito ay nagdudulot ng pinsala sa CNS (central nervous system) atinis. Ang nagresultang kakulangan ng oxygen ay nagdudulot ng pananakit ng ulo, pagkahilo, pagbaba ng tibok ng puso at bilis ng paghinga, na humahantong sa pagkahimatay at kasunod na kamatayan.

Toxic gas

Ang carbon monoxide ay nakukuha sa pamamagitan ng bahagyang pagkasunog ng mga substance na naglalaman ng carbon, halimbawa, sa mga internal combustion engine. Ang tambalan ay naglalaman ng 1 carbon atom na covalently bonded sa 1 oxygen atom. Ang carbon monoxide ay lubhang nakakalason at isa sa mga pinakakaraniwang sanhi ng nakamamatay na pagkalason sa buong mundo. Maaaring magdulot ng pinsala sa puso at iba pang organ ang pagkakalantad.

Ano ang gamit ng carbon monoxide?

Sa kabila ng malubhang toxicity nito, ang carbon monoxide ay lubhang kapaki-pakinabang - salamat sa mga modernong teknolohiya, maraming mahahalagang produkto ang nalikha mula dito. Ang carbon monoxide, bagama't itinuturing na isang pollutant ngayon, ay palaging naroroon sa kalikasan, ngunit hindi sa mga dami gaya ng, halimbawa, carbon dioxide.

Ang mga naniniwala na ang carbon monoxide compound ay hindi umiiral sa kalikasan ay nagkakamali. Natutunaw ang CO sa nilusaw na batong bulkan sa matataas na presyon sa mantle ng Earth. Ang nilalaman ng mga carbon oxide sa mga gas ng bulkan ay nag-iiba mula sa mas mababa sa 0.01% hanggang 2%, depende sa bulkan. Dahil ang natural na tambalang ito ay hindi pare-pareho ang halaga, hindi posibleng tumpak na masukat ang mga natural na gas emissions.

Mga katangian ng kemikal

Ang

Carbon monoxide (formula CO) ay tumutukoy sa hindi bumubuo ng asin o walang malasakit na mga oxide. Gayunpaman, sa +200 oС ito ay tumutugon sa sodium hydroxide. Sa prosesong ito ng kemikal, nabuo ang sodium formate:

NaOH + CO=HCOONa (formic acid s alt).

Ang mga katangian ng carbon monoxide ay nakabatay sa kakayahang magbawas nito. Carbon monoxide:

maaaring tumugon sa oxygen: 2CO + O₂ =2CO_2;

may kakayahang makipag-ugnayan sa mga halogens: CO + Cl₂ =COCl_{2 (phosgene);}

ay may natatanging katangian upang maibalik ang mga purong metal mula sa kanilang mga oxide: Fe₂O₃ + 3CO=2Fe + 3CO2;

nagbubuo ng mga metal na carbonyl: Fe + 5CO=Fe(CO)_5;
Perpektong natutunaw sa chloroform, acetic acid, ethanol, ammonium hydroxide at benzene.

Istruktura ng isang molekula

Dalawang atom, kung saan, sa katunayan, binubuo ang molekula ng carbon monoxide (CO), ay magkakaugnay ng isang triple bond. Ang dalawa sa kanila ay nabuo sa pamamagitan ng pagsasanib ng mga p-electron ng carbon atoms na may oxygen, at ang pangatlo ay dahil sa isang espesyal na mekanismo dahil sa libreng 2p orbital ng carbon at ang 2p electron na pares ng oxygen. Ang istrukturang ito ay nagbibigay sa molekula ng mataas na lakas.

Kaunting kasaysayan

Maging si Aristotle mula sa sinaunang Greece ay inilarawan ang mga nakakalason na usok na dulot ng nasusunog na mga uling. Ang mekanismo ng kamatayan mismo ay hindi alam.ay. Gayunpaman, ang isa sa mga sinaunang paraan ng pagpapatupad ay ang pag-lock ng nagkasala sa isang silid ng singaw, kung saan may mga nagbabagang uling. Iminungkahi ng Greek physician na si Galen na may ilang pagbabagong nagaganap sa komposisyon ng hangin na nagdudulot ng pinsala kapag nilalanghap.

Noong World War II, ginamit ang carbon monoxide gas bilang panggatong para sa mga sasakyang de-motor sa mga bahagi ng mundo kung saan kakaunti ang gasolina at diesel. Ang mga panlabas (na may ilang mga pagbubukod) mga generator ng uling o kahoy na gas ay na-install, at isang halo ng atmospheric nitrogen, carbon monoxide at isang maliit na halaga ng iba pang mga gas ay ipinasok sa isang gas mixer. Iyon ay ang tinatawag na wood gas.

Oxidation ng carbon monoxide

Ang carbon monoxide ay nabuo sa pamamagitan ng bahagyang oksihenasyon ng mga carbon-containing compound. Ginagawa ang CO kapag walang sapat na oxygen upang makagawa ng carbon dioxide (CO_{2), gaya ng kapag ang isang furnace o internal combustion engine ay tumatakbo sa isang nakapaloob na espasyo. Kung mayroong oxygen, gayundin ang ilang iba pang konsentrasyon sa atmospera, ang carbon monoxide ay nasusunog, naglalabas ng asul na liwanag, na gumagawa ng carbon dioxide, na kilala bilang carbon dioxide.}

Coal gas, malawakang ginagamit hanggang 1960s para sa panloob na pag-iilaw, pagluluto, at pagpainit, ay mayroong CO bilang pangunahing bahagi ng gasolina. Ang ilang mga proseso sa modernong teknolohiya, tulad ng pagtunaw ng bakal, ay gumagawa pa rin ng carbon monoxidebilang isang by-product. Ang CO compound mismo ay na-oxidize sa CO_{2 sa room temperature.}

May CO ba sa kalikasan?

May carbon monoxide ba sa kalikasan? Ang isa sa mga likas na pinagmumulan nito ay ang mga reaksiyong photochemical na nagaganap sa troposphere. Ang mga prosesong ito ay inaasahang makakabuo ng humigit-kumulang 5×1012 kg ng substance e; taun-taon. Ang iba pang mga mapagkukunan, tulad ng nabanggit sa itaas, ay kinabibilangan ng mga bulkan, sunog sa kagubatan at iba pang anyo ng pagkasunog.

Molecular properties

Ang carbon monoxide ay may molar mass na 28.0, na ginagawa itong bahagyang mas mababa kaysa sa hangin. Ang haba ng bono sa pagitan ng dalawang atom ay 112.8 micrometer. Ito ay sapat na malapit upang magbigay ng isa sa pinakamatibay na chemical bond. Ang parehong elemento sa isang CO compound na magkasama ay may humigit-kumulang 10 electron sa isang valence shell.

Bilang panuntunan, ang isang double bond ay nangyayari sa mga organic na carbonyl compound. Ang isang katangian ng molekula ng CO ay ang isang malakas na triple bond na lumitaw sa pagitan ng mga atomo na may 6 na karaniwang mga electron sa 3 nakagapos na molecular orbitals. Dahil 4 sa mga nakabahaging electron ay nagmumula sa oxygen at 2 lamang mula sa carbon, isang bonded orbital ay inookupahan ng dalawang electron mula sa O_{2, na bumubuo ng isang dative o dipole bond. Nagdudulot ito ng C ← O polarization ng molecule na may maliit na "-" charge sa carbon at isang maliit na "+" charge sa oxygen.}

Ang iba pang dalawang nakatali na orbital ay sumasakop sa isang sisingilin na particle mula sa carbon atisa mula sa oxygen. Ang molekula ay walang simetriko: ang oxygen ay may mas mataas na densidad ng elektron kaysa sa carbon at medyo positibo rin ang karga kumpara sa negatibong carbon.

Matanggap

Sa industriya, ang pagkuha ng carbon monoxide CO ay isinasagawa sa pamamagitan ng pag-init ng carbon dioxide o singaw ng tubig na may karbon na walang access sa hangin:

CO_{2 + C=2CO;}

H₂O + C=CO + H_2.

Ang huling nagresultang timpla ay tinatawag ding tubig o synthesis gas. Sa laboratoryo, ang carbon monoxide II sa pamamagitan ng paglalantad ng mga organic na acid sa puro sulfuric acid, na gumaganap bilang isang dehydrating agent:

HCOOH=CO + H_2O;

N₂C₂O₄=CO_{2 + H}2_O.

Mga pangunahing sintomas at tulong para sa pagkalason sa CO

Nagdudulot ba ng pagkalason ang carbon monoxide? Oo, at napakalakas. Ang pagkalason sa carbon monoxide ay ang pinakakaraniwang pangyayari sa buong mundo. Mga pinakakaraniwang sintomas:

mahina;
pagduduwal;
pagkahilo;
pagkapagod;
pagkairita;
mahinang gana;
sakit ng ulo;
disorientation;
may kapansanan sa paningin;
suka;
nahimatay;
kumbulsyon.

Ang pagkakalantad sa nakakalason na gas na ito ay maaaring magdulot ng malaking pinsala, na kadalasang maaaring humantong sa mga pangmatagalang malalang kondisyon. May kakayahan ang carbon monoxidenagdudulot ng malubhang pinsala sa fetus ng isang buntis. Ang mga biktima, halimbawa, pagkatapos ng sunog, ay dapat bigyan ng agarang tulong. ito ay kagyat na tumawag ng ambulansya, magbigay ng daan sa sariwang hangin, alisin ang mga damit na pumipigil sa paghinga, kalmado, mainit-init. Ang matinding pagkalason, bilang panuntunan, ay ginagamot lamang sa ilalim ng pangangasiwa ng mga doktor, sa isang ospital.

Application

Carbon monoxide, tulad ng nabanggit na, ay lason at mapanganib, ngunit isa ito sa mga pangunahing compound na ginagamit sa modernong industriya para sa organic synthesis. Ginagamit ang CO upang makagawa ng mga purong metal, carbonyl, phosgene, carbon sulphide, methyl alcohol, formamide, aromatic aldehydes, at formic acid. Ginagamit din ang sangkap na ito bilang panggatong. Sa kabila ng toxicity at lason nito, madalas itong ginagamit bilang hilaw na materyal para sa iba't ibang substance sa industriya ng kemikal.

Carbon monoxide at carbon dioxide: ano ang pagkakaiba?

Ang

Carbon monoxide at carbon dioxide (CO at CO₂) ay kadalasang nagkakamali sa isa't isa. Ang parehong mga gas ay walang amoy at walang kulay, at parehong negatibong nakakaapekto sa cardiovascular system. Ang parehong mga gas ay maaaring makapasok sa katawan sa pamamagitan ng paglanghap, balat at mga mata. Ang mga compound na ito, kapag nalantad sa isang buhay na organismo, ay may ilang karaniwang sintomas - pananakit ng ulo, pagkahilo, kombulsyon at guni-guni. Karamihan sa mga tao ay nahihirapang sabihin ang pagkakaiba at hindi nila napagtanto na ang tambutso ng kotse ay naglalabas ng CO at CO_{2. Sa loob ng bahay, ang pagtaas sa konsentrasyon ng mga gas na ito ay maaaring mapanganib sa kalusugan at kaligtasan ng taong nalantad sa kanila.epekto. Ano ang pinagkaiba?}

Sa mataas na konsentrasyon, parehong maaaring nakamamatay. Ang pagkakaiba ay ang CO₂ ay ang karaniwang natural na gas na kinakailangan para sa lahat ng buhay ng halaman at hayop. Ang CO ay hindi karaniwan. Ito ay isang by-product ng oxygen-free fuel combustion. Ang kritikal na pagkakaiba sa kemikal ay ang CO_{2 ay naglalaman ng isang carbon atom at dalawang oxygen atoms, habang ang CO ay mayroon lamang bawat isa. Ang carbon dioxide ay hindi nasusunog, habang ang monoxide ay mas malamang na mag-apoy.}

Ang carbon dioxide ay natural na nangyayari sa atmospera: ang mga tao at hayop ay humihinga ng oxygen at humihinga ng carbon dioxide, na nangangahulugan na ang mga nabubuhay na nilalang ay makatiis ng maliit na halaga nito. Ang gas na ito ay kailangan din para sa pagpapatupad ng photosynthesis ng mga halaman. Gayunpaman, ang carbon monoxide ay hindi natural na nangyayari sa atmospera at maaaring magdulot ng mga problema sa kalusugan kahit na sa mababang konsentrasyon. Ang density ng parehong mga gas ay naiiba din. Ang carbon dioxide ay mas mabigat at mas siksik kaysa sa hangin, habang ang carbon monoxide ay bahagyang mas magaan. Dapat isaalang-alang ang feature na ito kapag nag-i-install ng mga naaangkop na sensor sa mga tahanan.