Ugljen monoksid, takođe poznat kao ugljen monoksid, ima veoma jak molekularni sastav, inertan je u svojim hemijskim svojstvima i ne otapa se dobro u vodi. Ovo jedinjenje je takođe neverovatno otrovno, kada uđe u respiratorni sistem, kombinuje se sa hemoglobinom u krvi i prestaje da prenosi kiseonik do tkiva i organa.
Hemijska imena i formule
Ugljen monoksid je poznat i pod drugim imenima, uključujući ugljen monoksid II. U svakodnevnom životu se obično naziva ugljen monoksid. Ovaj ugljen monoksid je otrovan gas bez boje, ukusa i mirisa. Njegova hemijska formula je CO, a masa jednog molekula je 28,01 g/mol.
Uticaj na tijelo
Ugljen monoksid se kombinuje sa hemoglobinom i formira karboksihemoglobin, koji nema kapacitet za nošenje kiseonika. Udisanje njegovih para uzrokuje oštećenje CNS (centralni nervni sistem) igušenje. Nastali nedostatak kiseonika uzrokuje glavobolju, vrtoglavicu, smanjen broj otkucaja srca i disanja, što dovodi do nesvjestice i kasnije smrti.
Otrovni gas
Ugljen monoksid se dobija delimičnim sagorevanjem supstanci koje sadrže ugljenik, na primer, u motorima sa unutrašnjim sagorevanjem. Jedinjenje sadrži 1 atom ugljika kovalentno vezan za 1 atom kisika. Ugljični monoksid je vrlo toksičan i jedan je od najčešćih uzroka trovanja sa smrtnim ishodom u svijetu. Izlaganje može uzrokovati oštećenje srca i drugih organa.
Koja je upotreba ugljen-monoksida?
Uprkos svojoj ozbiljnoj toksičnosti, ugljični monoksid je izuzetno koristan - zahvaljujući modernim tehnologijama, iz njega se stvara niz vitalnih proizvoda. Ugljični monoksid, iako se danas smatra zagađivačem, uvijek je bio prisutan u prirodi, ali ne u količinama kao što je, na primjer, ugljični dioksid.
Griješe oni koji vjeruju da jedinjenja ugljičnog monoksida ne postoje u prirodi. CO se rastvara u rastopljenom vulkanskom kamenu pod visokim pritiscima u Zemljinom omotaču. Sadržaj ugljičnih oksida u vulkanskim plinovima varira od manje od 0,01% do 2%, ovisno o vulkanu. Budući da ovo prirodno jedinjenje nije konstantna vrijednost, nije moguće precizno izmjeriti emisije prirodnog plina.
Hemijska svojstva
Ugljen monoksid (formula CO) odnosi se na okside koji ne stvaraju soli ili indiferentne okside. Međutim, na +200 oS reaguje sa natrijum hidroksidom. Tokom ovog hemijskog procesa formira se natrijum format:
NaOH + CO=HCOONa (sol mravlje kiseline).
Svojstva ugljičnog monoksida su zasnovana na njegovoj redukcijskoj sposobnosti. Ugljen monoksid:
- može reagirati s kisikom: 2CO + O2 =2CO2;
- sposoban za interakciju sa halogenima: CO + Cl2 =COCl2 (fosgen);
- ima jedinstveno svojstvo obnavljanja čistih metala iz njihovih oksida: Fe2O3 + 3CO=2Fe + 3CO2;
- formira metalne karbonile: Fe + 5CO=Fe(CO)5;
- Savršeno rastvorljivo u hloroformu, sirćetnoj kiselini, etanolu, amonijum hidroksidu i benzenu.
Struktura molekula
Dva atoma, od kojih se, u stvari, sastoji molekula ugljen-monoksida (CO), međusobno su povezana trostrukom vezom. Dva od njih nastaju fuzijom p-elektrona atoma ugljika s kisikom, a treći nastaje zbog posebnog mehanizma zbog slobodne 2p orbitale ugljika i 2p elektronskog para kisika. Ova struktura daje molekulu veliku čvrstoću.
Malo istorije
Čak je i Aristotel iz antičke Grčke opisao otrovne pare proizvedene sagorevanjem uglja. Mehanizam same smrti nije poznat.bio. Međutim, jedna od drevnih metoda pogubljenja bila je zaključavanje počinitelja u parnoj sobi, gdje je bio tinjajući ugalj. Grčki ljekar Galen je sugerirao da se u sastavu zraka dešavaju određene promjene koje uzrokuju štetu kada se udiše.
Tokom Drugog svetskog rata, gas ugljen-monoksid se koristio kao gorivo za motorna vozila u delovima sveta gde su benzin i dizel bili oskudni. Ugrađeni su vanjski (uz nekoliko izuzetaka) generatori na drveni ugalj ili plin, a mješavina atmosferskog dušika, ugljičnog monoksida i male količine drugih plinova je dovođena u plinsku miješalicu. Bio je to takozvani drveni plin.
Oksidacija ugljen-monoksida
Ugljen monoksid nastaje delimičnom oksidacijom jedinjenja koja sadrže ugljenik. CO se proizvodi kada nema dovoljno kiseonika za proizvodnju ugljen-dioksida (CO2), kao što je kada peć ili motor sa unutrašnjim sagorevanjem radi u zatvorenom prostoru. Ako je prisutan kisik, kao i određene druge atmosferske koncentracije, ugljični monoksid gori, emitujući plavo svjetlo, proizvodeći ugljični dioksid, poznat kao ugljični dioksid.
Plin uglja, koji se naširoko koristio do 1960-ih za unutrašnje osvjetljenje, kuhanje i grijanje, imao je CO kao svoju dominantnu komponentu goriva. Neki procesi u modernoj tehnologiji, poput topljenja željeza, još uvijek proizvode ugljični monoksidkao nusproizvod. Samo jedinjenje CO se oksidira u CO2 na sobnoj temperaturi.
Da li CO postoji u prirodi?
Da li ugljen monoksid postoji u prirodi? Jedan od njegovih prirodnih izvora su fotohemijske reakcije koje se odvijaju u troposferi. Očekuje se da će ovi procesi moći proizvesti oko 5×1012 kg supstance e; godišnje. Drugi izvori, kao što je gore spomenuto, uključuju vulkane, šumske požare i druge oblike sagorijevanja.
Molekularna svojstva
Ugljenmonoksid ima molarnu masu od 28,0, što ga čini nešto manje gustim od vazduha. Dužina veze između dva atoma je 112,8 mikrometara. Ovo je dovoljno blizu da obezbedi jednu od najjačih hemijskih veza. Oba elementa u CO spoju zajedno imaju oko 10 elektrona u jednoj valentnoj ljusci.
Po pravilu, dvostruka veza se javlja u organskim karbonilnim jedinjenjima. Karakteristična karakteristika molekule CO je da nastaje jaka trostruka veza između atoma sa 6 zajedničkih elektrona u 3 vezane molekularne orbitale. Budući da 4 zajednička elektrona potiču iz kisika, a samo 2 iz ugljika, jedna vezana orbitala je zauzeta sa dva elektrona iz O2, formirajući dativnu ili dipolnu vezu. Ovo uzrokuje C ← O polarizaciju molekula s malim "-" nabojem na ugljiku i malim "+" nabojem na kisiku.
Druge dvije vezane orbitale zauzimaju jednu nabijenu česticu ugljika ijedan od kiseonika. Molekul je asimetričan: kiseonik ima veću elektronsku gustinu od ugljenika i takođe je blago pozitivno naelektrisan u poređenju sa negativnim ugljenikom.
Primi
U industriji se dobijanje ugljen-monoksida CO vrši zagrevanjem ugljen-dioksida ili vodene pare sa ugljem bez pristupa vazduhu:
CO2 + C=2CO;
H2O + C=CO + H2.
Posljednja rezultirajuća smjesa se također naziva voda ili sintetički plin. U laboratoriji, ugljični monoksid II izlaganjem organskih kiselina koncentrovanoj sumpornoj kiselini, koja djeluje kao sredstvo za dehidrataciju:
HCOOH=CO + H2O;
N2C2O4=CO2 + H2O.
Glavni simptomi i pomoć kod trovanja CO
Da li ugljen monoksid izaziva trovanje? Da, i veoma jaka. Trovanje ugljičnim monoksidom najčešća je pojava u svijetu. Najčešći simptomi:
- osjećaj slabosti;
- mučnina;
- vrtoglavica;
- umor;
- razdražljivost;
- loš apetit;
- glavobolja;
- dezorijentacija;
- oštećenje vida;
- povraćati;
- nesvjestica;
- konvulzije.
Izloženost ovom toksičnom gasu može uzrokovati značajnu štetu, što često može dovesti do dugotrajnih hroničnih stanja. Ugljen monoksid je sposobanuzrokovati ozbiljnu štetu fetusu trudnice. Žrtvama, na primjer, nakon požara treba odmah pružiti pomoć. hitno je pozvati hitnu pomoć, dati pristup svježem zraku, skinuti odjeću koja ograničava disanje, smiriti se, zagrijati. Teška trovanja se po pravilu leče samo pod nadzorom lekara, u bolnici.
Prijava
Ugljenmonoksid, kao što je već pomenuto, je otrovan i opasan, ali je jedno od osnovnih jedinjenja koje se u savremenoj industriji koristi za organsku sintezu. CO se koristi za proizvodnju čistih metala, karbonila, fosgena, ugljičnog sulfida, metil alkohola, formamida, aromatičnih aldehida i mravlje kiseline. Ova supstanca se takođe koristi kao gorivo. Uprkos svojoj toksičnosti i otrovnosti, često se koristi kao sirovina za razne supstance u hemijskoj industriji.
Ugljični monoksid i ugljični dioksid: u čemu je razlika?
Ugljen-monoksid i ugljen-dioksid (CO i CO2) se često zamenjuju jedno za drugo. Oba gasa su bez mirisa i boje, i oba negativno utiču na kardiovaskularni sistem. Oba gasa mogu ući u organizam putem udisanja, kože i očiju. Ova jedinjenja, kada su izložena živom organizmu, imaju niz uobičajenih simptoma - glavobolje, vrtoglavicu, konvulzije i halucinacije. Većini ljudi je teško uočiti razliku i ne shvaćaju da izduvni gasovi automobila emituju i CO i CO2. U zatvorenom prostoru, povećanje koncentracije ovih plinova može biti opasno po zdravlje i sigurnost osoba koje su im izložene.uticaj. Koja je razlika?
U visokim koncentracijama, oba mogu biti fatalna. Razlika je u tome što je CO2 uobičajeni prirodni plin potreban za sav biljni i životinjski svijet. CO nije uobičajen. To je nusproizvod sagorevanja goriva bez kiseonika. Kritična hemijska razlika je u tome što CO2 sadrži jedan atom ugljenika i dva atoma kiseonika, dok CO ima samo jedan. Ugljični dioksid nije zapaljiv, dok je veća vjerovatnoća da će se monoksid zapaliti.
Ugljični dioksid se prirodno javlja u atmosferi: ljudi i životinje udišu kisik i izdišu ugljični dioksid, što znači da živa bića mogu podnijeti male količine. Ovaj gas je takođe neophodan za sprovođenje fotosinteze biljaka. Međutim, ugljični monoksid se ne pojavljuje prirodno u atmosferi i može uzrokovati zdravstvene probleme čak i pri niskim koncentracijama. Gustina oba gasa je takođe različita. Ugljični dioksid je teži i gušći od zraka, dok je ugljični monoksid nešto lakši. Ovu osobinu treba uzeti u obzir prilikom instaliranja odgovarajućih senzora u domove.
