Karbon monoksida, juga dikenali sebagai karbon monoksida, mempunyai komposisi molekul yang sangat kuat, lengai dalam sifat kimianya dan tidak larut dengan baik dalam air. Sebatian ini juga sangat toksik, apabila ia memasuki sistem pernafasan, ia bergabung dengan hemoglobin darah, dan ia berhenti membawa oksigen ke tisu dan organ.
Nama dan formula kimia
Karbon monoksida juga dikenali dengan nama lain, termasuk karbon monoksida II. Dalam kehidupan seharian, ia biasanya dirujuk sebagai karbon monoksida. Karbon monoksida ini adalah gas beracun, tidak berwarna, tidak berasa dan tidak berbau. Formula kimianya ialah CO dan jisim satu molekul ialah 28.01 g/mol.
Kesan pada badan
Karbon monoksida bergabung dengan hemoglobin untuk membentuk karboksihemoglobin, yang tidak mempunyai kapasiti membawa oksigen. Penyedutan wapnya menyebabkan kerosakan pada CNS (sistem saraf pusat) dansesak nafas. Kekurangan oksigen yang terhasil menyebabkan sakit kepala, pening, penurunan kadar jantung dan kadar pernafasan, yang membawa kepada pengsan dan kematian seterusnya.
Gas toksik
Karbon monoksida diperoleh melalui pembakaran separa bahan yang mengandungi karbon, contohnya, dalam enjin pembakaran dalaman. Sebatian ini mengandungi 1 atom karbon terikat secara kovalen kepada 1 atom oksigen. Karbon monoksida adalah sangat toksik dan merupakan salah satu punca paling biasa keracunan maut di seluruh dunia. Pendedahan boleh menyebabkan kerosakan pada jantung dan organ lain.
Apakah kegunaan karbon monoksida?
Walaupun ketoksikannya yang serius, karbon monoksida amat berguna - terima kasih kepada teknologi moden, beberapa produk penting dihasilkan daripadanya. Karbon monoksida, walaupun dianggap sebagai bahan pencemar hari ini, sentiasa wujud dalam alam semula jadi, tetapi tidak dalam kuantiti seperti, sebagai contoh, karbon dioksida.
Mereka yang percaya bahawa sebatian karbon monoksida tidak wujud dalam alam semula jadi adalah tersilap. CO larut dalam batuan gunung berapi cair pada tekanan tinggi dalam mantel Bumi. Kandungan karbon oksida dalam gas gunung berapi berbeza dari kurang daripada 0.01% hingga 2%, bergantung kepada gunung berapi. Oleh kerana sebatian semula jadi ini bukan nilai tetap, adalah tidak mungkin untuk mengukur pelepasan gas asli dengan tepat.
Sifat kimia
Karbon monoksida (formula CO) merujuk kepada oksida yang tidak membentuk garam atau acuh tak acuh. Walau bagaimanapun, pada +200 oС ia bertindak balas dengan natrium hidroksida. Semasa proses kimia ini, natrium format terbentuk:
NaOH + CO=HCOONa (garam asid formik).
Sifat karbon monoksida adalah berdasarkan keupayaan mengurangkannya. Karbon monoksida:
- boleh bertindak balas dengan oksigen: 2CO + O2 =2CO2;
- mampu berinteraksi dengan halogen: CO + Cl2 =COCl2 (phosgene);
- mempunyai sifat unik untuk memulihkan logam tulen daripada oksidanya: Fe2O3 + 3CO=2Fe + 3CO2;
- membentuk karbonil logam: Fe + 5CO=Fe(CO)5;
- Larut sempurna dalam kloroform, asid asetik, etanol, ammonium hidroksida dan benzena.
Struktur molekul
Dua atom, yang sebenarnya, terdiri daripada molekul karbon monoksida (CO), disambungkan oleh ikatan rangkap tiga. Dua daripadanya terbentuk oleh gabungan p-elektron atom karbon dengan oksigen, dan yang ketiga adalah disebabkan oleh mekanisme khas kerana orbital 2p bebas karbon dan pasangan elektron 2p oksigen. Struktur ini menyediakan molekul dengan kekuatan tinggi.
Sedikit sejarah
Malah Aristotle dari Greece purba menggambarkan asap toksik yang dihasilkan oleh arang yang terbakar. Mekanisme kematian itu sendiri tidak diketahui.adalah. Walau bagaimanapun, salah satu kaedah pelaksanaan purba adalah mengunci pesalah di dalam bilik wap, di mana terdapat arang yang membara. Pakar perubatan Greek, Galen mencadangkan bahawa perubahan tertentu berlaku dalam komposisi udara yang menyebabkan bahaya apabila disedut.
Semasa Perang Dunia II, gas karbon monoksida digunakan sebagai bahan api untuk kenderaan bermotor di bahagian dunia yang kekurangan petrol dan diesel. Penjana arang atau gas kayu luaran (dengan beberapa pengecualian) telah dipasang, dan campuran nitrogen atmosfera, karbon monoksida dan sejumlah kecil gas lain dimasukkan ke dalam pengadun gas. Ia adalah gas kayu yang dipanggil.
Pengoksidaan karbon monoksida
Karbon monoksida terbentuk melalui pengoksidaan separa sebatian yang mengandungi karbon. CO terhasil apabila oksigen tidak mencukupi untuk menghasilkan karbon dioksida (CO2), seperti apabila relau atau enjin pembakaran dalaman berjalan di ruang tertutup. Jika oksigen hadir, serta kepekatan atmosfera tertentu yang lain, karbon monoksida terbakar, memancarkan cahaya biru, menghasilkan karbon dioksida, dikenali sebagai karbon dioksida.
Gas arang batu, digunakan secara meluas sehingga tahun 1960-an untuk pencahayaan dalaman, memasak dan pemanasan, mempunyai CO sebagai komponen bahan api utamanya. Beberapa proses dalam teknologi moden, seperti peleburan besi, masih menghasilkan karbon monoksida dalamsebagai produk sampingan. Sebatian CO itu sendiri dioksidakan kepada CO2 pada suhu bilik.
Adakah CO wujud di alam semula jadi?
Adakah karbon monoksida wujud dalam alam semula jadi? Salah satu sumber semula jadinya ialah tindak balas fotokimia yang berlaku di troposfera. Proses ini dijangka dapat menjana kira-kira 5×1012 kg bahan e; setiap tahun. Sumber lain, seperti yang dinyatakan di atas, termasuk gunung berapi, kebakaran hutan dan bentuk pembakaran lain.
Sifat molekul
Karbon monoksida mempunyai jisim molar 28.0, menjadikannya kurang tumpat sedikit daripada udara. Panjang ikatan antara dua atom ialah 112.8 mikrometer. Ini cukup dekat untuk menyediakan salah satu ikatan kimia terkuat. Kedua-dua unsur dalam sebatian CO bersama-sama mempunyai kira-kira 10 elektron dalam satu petala valens.
Sebagai peraturan, ikatan berganda berlaku dalam sebatian karbonil organik. Ciri ciri molekul CO ialah ikatan rangkap tiga yang kuat timbul antara atom dengan 6 elektron sepunya dalam 3 orbital molekul terikat. Oleh kerana 4 daripada elektron yang dikongsi datang daripada oksigen dan hanya 2 daripada karbon, satu orbital terikat diduduki oleh dua elektron daripada O2, membentuk ikatan datif atau dipol. Ini menyebabkan polarisasi C ← O molekul dengan cas "-" kecil pada karbon dan cas "+" kecil pada oksigen.
Dua orbital terikat yang lain menduduki satu zarah bercas daripada karbon dansatu daripada oksigen. Molekulnya tidak simetri: oksigen mempunyai ketumpatan elektron yang lebih tinggi daripada karbon dan juga bercas positif sedikit berbanding karbon negatif.
Terima
Dalam industri, mendapatkan karbon monoksida CO dilakukan dengan memanaskan karbon dioksida atau wap air dengan arang batu tanpa akses kepada udara:
CO2 + C=2CO;
H2O + C=CO + H2.
Campuran yang terhasil terakhir juga dipanggil air atau gas sintesis. Di makmal, karbon monoksida II dengan mendedahkan asid organik kepada asid sulfurik pekat, yang bertindak sebagai agen penyahhidratan:
HCOOH=CO + H2O;
N2C2O4=CO2 + H2O.
Simptom utama dan bantuan untuk keracunan CO
Adakah karbon monoksida menyebabkan keracunan? Ya, dan sangat kuat. Keracunan karbon monoksida adalah kejadian paling biasa di seluruh dunia. Gejala yang paling biasa:
- merasa lemah;
- loya;
- pening;
- keletihan;
- mudah marah;
- kurang selera makan;
- sakit kepala;
- disorientasi;
- cacat penglihatan;
- muntah;
- pengsan;
- kejang.
Pendedahan kepada gas toksik ini boleh menyebabkan kerosakan yang ketara, yang selalunya boleh menyebabkan keadaan kronik jangka panjang. Karbon monoksida mampumenyebabkan kemudaratan yang serius kepada janin wanita hamil. Mangsa, contohnya, selepas kebakaran, perlu diberi bantuan segera. adalah mendesak untuk menghubungi ambulans, memberi akses kepada udara segar, menanggalkan pakaian yang menyekat pernafasan, tenang, hangat. Keracunan teruk, sebagai peraturan, dirawat hanya di bawah pengawasan doktor, di hospital.
Permohonan
Karbon monoksida, seperti yang telah disebutkan, adalah beracun dan berbahaya, tetapi ia adalah salah satu sebatian asas yang digunakan dalam industri moden untuk sintesis organik. CO digunakan untuk menghasilkan logam tulen, karbonil, fosgen, karbon sulfida, metil alkohol, formamida, aldehid aromatik, dan asid formik. Bahan ini juga digunakan sebagai bahan api. Walaupun toksik dan beracun, ia sering digunakan sebagai bahan mentah untuk pelbagai bahan dalam industri kimia.
Karbon monoksida dan karbon dioksida: apakah perbezaannya?
Karbon monoksida dan karbon dioksida (CO dan CO2) sering disalah anggap antara satu sama lain. Kedua-dua gas tidak berbau dan tidak berwarna, dan kedua-duanya memberi kesan negatif kepada sistem kardiovaskular. Kedua-dua gas boleh masuk ke dalam badan melalui penyedutan, kulit dan mata. Sebatian ini, apabila terdedah kepada organisma hidup, mempunyai beberapa simptom biasa - sakit kepala, pening, sawan dan halusinasi. Kebanyakan orang mengalami kesukaran untuk membezakannya dan tidak menyedari bahawa ekzos kereta mengeluarkan CO dan CO2. Di dalam rumah, peningkatan kepekatan gas ini boleh membahayakan kesihatan dan keselamatan orang yang terdedah kepada mereka.kesan. Apakah perbezaannya?
Pada kepekatan tinggi, kedua-duanya boleh membawa maut. Perbezaannya ialah CO2 ialah gas asli biasa yang diperlukan untuk semua hidupan tumbuhan dan haiwan. CO tidak biasa. Ia adalah hasil sampingan daripada pembakaran bahan api tanpa oksigen. Perbezaan kimia kritikal ialah CO2 mengandungi satu atom karbon dan dua atom oksigen, manakala CO hanya mempunyai satu setiap satu. Karbon dioksida tidak mudah terbakar, manakala monoksida lebih cenderung untuk menyala.
Karbon dioksida secara semula jadi berlaku di atmosfera: manusia dan haiwan menyedut oksigen dan menghembuskan karbon dioksida, yang bermaksud bahawa makhluk hidup boleh menahan sejumlah kecil daripadanya. Gas ini juga diperlukan untuk pelaksanaan fotosintesis oleh tumbuhan. Walau bagaimanapun, karbon monoksida tidak berlaku secara semula jadi di atmosfera dan boleh menyebabkan masalah kesihatan walaupun pada kepekatan yang rendah. Ketumpatan kedua-dua gas juga berbeza. Karbon dioksida lebih berat dan lebih tumpat daripada udara, manakala karbon monoksida lebih ringan sedikit. Ciri ini harus diambil kira apabila memasang penderia yang sesuai di rumah.
