Μονοξείδιο του άνθρακα: τύπος και ιδιότητες

Πολλές αέρες ουσίες που υπάρχουν στη φύση και παράγονται κατά την παραγωγή είναι ισχυρές δηλητηριώδεις ενώσεις. Είναι γνωστό ότι το χλώριο χρησιμοποιήθηκε ως βιολογικό όπλο, ο ατμός του βρωμίου έχει πολύ διαβρωτικό αποτέλεσμα στο δέρμα, το υδρόθειο προκαλεί δηλητηρίαση και ούτω καθεξής.

Μία από αυτές τις ουσίες είναι το μονοξείδιο του άνθρακα ή το μονοξείδιο του άνθρακα, ο τύπος του οποίου έχει τις δικές του ιδιαιτερότητες στη δομή. Σχετικά με αυτό και θα προχωρήσει περισσότερο.

Ο χημικός τύπος του μονοξειδίου του άνθρακα

Η εμπειρική μορφή του τύπου της εξεταζόμενης ένωσης είναι η ακόλουθη: CO. Ωστόσο, μια τέτοια μορφή δίνει μόνο έναν χαρακτηρισμό της ποιοτικής και ποσοτικής σύνθεσης, αλλά δεν επηρεάζει τα δομικά χαρακτηριστικά και τη σειρά του συνδυασμού των ατόμων στο μόριο. Και διαφέρει από αυτό σε όλα τα άλλα παρόμοια αέρια.

Αυτό το χαρακτηριστικό επηρεάζει τις φυσικές και χημικές ιδιότητες που εμφανίζει η ένωση. Τι είδους δομή είναι αυτή;

Η δομή του μορίου

Πρώτον, σύμφωνα με την εμπειρική φόρμουλα, φαίνεται ότι το σθένος του άνθρακα στην ένωση είναι II. Ίδιο με το οξυγόνο. Ως εκ τούτου, καθένα από αυτά μπορεί να αποτελέσει δύο συνδέσμους. Ο χημικός τύπος μονοξειδίου του άνθρακα CO επιδεικνύει αυτό.

Αυτό συμβαίνει. Μεταξύ των ατόμων άνθρακα και οξυγόνου, ο διπλά ομοιοπολικός πολικός δεσμός σχηματίζεται από τον μηχανισμό κοινωνικοποίησης των μη ζευγαρωμένων ηλεκτρονίων. Έτσι, ο δομικός τύπος του μονοξειδίου του άνθρακα παίρνει τη μορφή C = 0.

Ωστόσο, τα χαρακτηριστικά του μορίου δεν τελειώνουν εκεί. Σύμφωνα με τον μηχανισμό δότη-δέκτη, στο μόριο σχηματίζεται ένας τρίτος, δακτυλιοειδής ή επταπολικός δεσμός. Πώς εξηγείται αυτό; Δεδομένου ότι μετά το σχηματισμό ομοιοπολικών δεσμών στην σειρά ανταλλαγής, το οξυγόνο έχει δύο ζεύγη ηλεκτρονίων και το άτομο άνθρακα έχει ένα κενό τροχό, το τελευταίο ενεργεί ως δέκτης ενός από τα ζεύγη των πρώτων. Με άλλα λόγια, ένα ζεύγος ηλεκτρονίων οξυγόνου τοποθετείται στα ελεύθερα τροχιακά άνθρακα και σχηματίζεται ένας δεσμός.

Έτσι, αποδέκτης άνθρακα, δότης οξυγόνου. Επομένως, ο τύπος μονοξειδίου του άνθρακα στη χημεία έχει την ακόλουθη μορφή: C = O. Αυτή η δομή δίνει στο μόριο επιπρόσθετη χημική σταθερότητα και αδράνεια στις ιδιότητες που εμφανίζονται υπό κανονικές συνθήκες.

Έτσι, οι δεσμοί στο μόριο μονοξειδίου του άνθρακα:

• Δύο ομοιοπολικές πολικές, που σχηματίζονται από τον μηχανισμό ανταλλαγής λόγω της κοινωνικοποίησης των μη ζευγαρωμένων ηλεκτρονίων.
• Ένα dative, που σχηματίζεται από την αλληλεπίδραση δότη-δέκτη μεταξύ ενός ζεύγους ηλεκτρονίων και ενός ελεύθερου τροχιακού.
• Υπάρχουν τρεις δεσμοί στο μόριο.

Φυσικές ιδιότητες

Υπάρχουν ορισμένα χαρακτηριστικά τα οποία, όπως και κάθε άλλη ένωση, διαθέτουν μονοξείδιο του άνθρακα. Ο τύπος της ουσίας καθιστά σαφές ότι το κρυσταλλικό πλέγμα είναι μοριακό, η κατάσταση υπό κανονικές συνθήκες είναι αέρια. Εξ ου και οι ακόλουθες φυσικές παράμετροι.

1. Σ = Ο - μονοξείδιο του άνθρακα (τύπος), πυκνότητα - 1,164 kg / m ³ .
2. Το σημείο βρασμού και το σημείο τήξης, αντιστοίχως: 191/205 ⁰ C.
3. Διαλύεται σε: νερό (ελαφρώς), αιθέρας, βενζόλιο, αλκοόλη, χλωροφόρμιο.
4. Δεν έχει γεύση και οσμή.
5. Είναι άχρωμο.

Από βιολογική άποψη, είναι εξαιρετικά επικίνδυνο για όλα τα έμβια όντα, εκτός από ορισμένα είδη βακτηρίων.

Χημικές ιδιότητες

Από την άποψη της χημικής δραστηριότητας, μία από τις πιο αδρανείς ουσίες υπό κανονικές συνθήκες είναι το μονοξείδιο του άνθρακα. Ο τύπος, ο οποίος αντανακλά όλους τους δεσμούς στο μόριο, το επιβεβαιώνει. Λόγω αυτής της ισχυρής δομής, αυτή η ένωση, με τυπικές περιβαλλοντικές παραμέτρους, ουσιαστικά δεν εισέρχεται σε καμία αλληλεπίδραση.

Ωστόσο, πρέπει να θερμανθεί τουλάχιστον ελαφρώς το σύστημα, καθώς ο δεσμευτικός δεσμός στο μόριο καταρρέει, όπως οι ομοιοπολικοί δεσμοί. Στη συνέχεια, το μονοξείδιο του άνθρακα αρχίζει να παρουσιάζει δραστικές μειωτικές ιδιότητες και αρκετά ισχυρό. Έτσι, είναι σε θέση να αλληλεπιδράσει με:

• Οξυγόνο;
• Χλώριο;
• Άλατα (τήγματα);
• Με οξείδια και άλατα μετάλλων.
• Με θείο.
• Ελαφρώς με νερό.
• Με αμμωνία.
• Με υδρογόνο.

Ως εκ τούτου, όπως ήδη αναφέρθηκε παραπάνω, οι ιδιότητες που εμφανίζει το μονοξείδιο του άνθρακα, ο τύπος εξηγεί σε μεγάλο βαθμό αυτό.

Όντας στη φύση

Η κύρια πηγή CO στη γήινη ατμόσφαιρα είναι οι δασικές πυρκαγιές. Μετά από όλα, ο κύριος τρόπος για τη διαμόρφωση αυτού του φυσικού αερίου είναι φυσικά η ατελής καύση διαφόρων τύπων καυσίμων, κυρίως οργανικής φύσης.

Οι ανθρωπογενείς πηγές ρύπανσης του αέρα από το μονοξείδιο του άνθρακα είναι εξίσου σημαντικές και δίνουν το ίδιο ποσοστό του κλάσματος μάζας ως φυσικό. Αυτά περιλαμβάνουν:

• Καπνός από την εργασία εργοστασίων και φυτών, μεταλλουργικών συγκροτημάτων και άλλων βιομηχανικών επιχειρήσεων.
• Τα καυσαέρια από κινητήρες εσωτερικής καύσης.

Σε φυσικές συνθήκες, το μονοξείδιο του άνθρακα οξειδώνεται εύκολα με οξυγόνο αέρα και υδρατμούς προς διοξείδιο του άνθρακα. Αυτή είναι η βάση για πρώτη βοήθεια στη δηλητηρίαση αυτής της σύνθεσης.

Λήψη

Αξίζει να επισημανθεί ένα χαρακτηριστικό. Το μονοξείδιο του άνθρακα (τύπος), το διοξείδιο του άνθρακα (η δομή του μορίου), αντίστοιχα, μοιάζουν με αυτό: С≡Ο και О = С = О. Η διαφορά είναι ένα άτομο οξυγόνου. Συνεπώς, η βιομηχανική διεργασία για την παραγωγή μονοξειδίου βασίζεται στην αντίδραση μεταξύ διοξειδίου και άνθρακα: CO ₂ + C = 2CO. Αυτός είναι ο απλούστερος και συνηθέστερος τρόπος σύνθεσης αυτής της ένωσης.

Το εργαστήριο χρησιμοποιεί μια ποικιλία οργανικών ενώσεων, μεταλλικών αλάτων και σύνθετων ουσιών, καθώς η απόδοση του προϊόντος δεν αναμένει πολύ.

Ένα ποιοτικό αντιδραστήριο για την παρουσία στον αέρα ή ένα διάλυμα μονοξειδίου του άνθρακα είναι το χλωριούχο παλλάδιο. Όταν αλληλεπιδρούν, σχηματίζεται ένα καθαρό μέταλλο, το οποίο προκαλεί σκουρόχρωση του διαλύματος ή της επιφάνειας του χαρτιού.

Βιολογική δράση στο σώμα

Όπως προαναφέρθηκε, το μονοξείδιο του άνθρακα είναι ένα πολύ τοξικό άχρωμο, επικίνδυνο και θανατηφόρο παράσιτο για το ανθρώπινο σώμα. Και όχι μόνο ο άνθρωπος, αλλά γενικά, οποιοδήποτε ζωντανό πράγμα. Τα φυτά που είναι υπό την επήρεια των καυσαερίων πεθαίνουν πολύ γρήγορα.

Ποια ακριβώς είναι η βιολογική επίδραση του μονοξειδίου του άνθρακα στο εσωτερικό περιβάλλον των ζώων; Πρόκειται για το σχηματισμό ισχυρών πολύπλοκων ενώσεων της πρωτεΐνης αίματος αιμοσφαιρίνης και του εν λόγω αερίου. Δηλαδή, τα μόρια δηλητηρίου συλλαμβάνονται αντί του οξυγόνου. Η κυτταρική αναπνοή αποκλείεται αμέσως, η ανταλλαγή αερίων καθίσταται αδύνατη στην κανονική της πορεία.

Ως αποτέλεσμα, όλα τα μόρια της αιμοσφαιρίνης αποκλείονται σταδιακά και, κατά συνέπεια, ο θάνατος. Αρκεί να σκοτώσουμε μόνο το 80%, έτσι ώστε το αποτέλεσμα της δηλητηρίασης να είναι θανατηφόρο. Για να γίνει αυτό, η συγκέντρωση του μονοξειδίου του άνθρακα στον αέρα πρέπει να είναι 0,1%.

Τα πρώτα σημάδια στα οποία είναι δυνατόν να προσδιοριστεί η έναρξη της δηλητηρίασης από την ένωση αυτή είναι:

• Πονοκέφαλος.
• Ζάλη;
• Απώλεια συνείδησης.

Η πρώτη βοήθεια είναι να πάμε στον καθαρό αέρα, όπου το μονοξείδιο του άνθρακα θα μετατραπεί σε διοξείδιο του άνθρακα υπό την επίδραση του οξυγόνου, δηλαδή, θα γίνει αβλαβές. Οι περιπτώσεις θανάτων από τη δράση της εν λόγω ουσίας είναι πολύ συχνές, ειδικά σε σπίτια με θέρμανση κλιβάνου. Εξάλλου, όταν καίγεται το ξύλο, ο άνθρακας και άλλοι τύποι καυσίμων ως παραπροϊόν, το αέριο αυτό σχηματίζεται αναγκαστικά. Η τήρηση των κανόνων ασφαλείας είναι εξαιρετικά σημαντική για τη διατήρηση της ανθρώπινης ζωής και υγείας.

Υπάρχουν επίσης πολλές περιπτώσεις δηλητηρίασης σε χώρους γκαράζ, όπου συναρμολογούνται πολλοί κινητοί μηχανισμοί αυτοκινήτων, αλλά η εισροή καθαρού αέρα δεν αρκεί. Ο θάνατος που υπερβαίνει την επιτρεπόμενη συγκέντρωση εμφανίζεται σε μια ώρα. Η αίσθηση της παρουσίας φυσικού αερίου είναι φυσικά αδύνατη, επειδή δεν υπάρχει οσμή ή χρώμα.

Χρήση στη βιομηχανία

Στη μεταλλουργική βιομηχανία, το μονοξείδιο του άνθρακα χρησιμοποιείται συχνά για αντιδράσεις μείωσης μετάλλων από τα οξείδια ή τα άλατά τους. Ο τύπος της προκύπτουσας ένωσης είναι C02. Επίσης σχημάτισε μια καθαρή ουσία - μέταλλο.

Επιπλέον, χρησιμοποιείται μονοξείδιο του άνθρακα:

• Για την επεξεργασία του κρέατος και των προϊόντων ψαριών, που τους επιτρέπει να δίνουν μια νέα ματιά.
• Για τη σύνθεση ορισμένων οργανικών ενώσεων.
• Ως συστατικό του αερίου γεννήτριας.

Ως εκ τούτου, η ουσία αυτή είναι όχι μόνο επιβλαβής και επικίνδυνη, αλλά και πολύ χρήσιμη για ένα άτομο και τις οικονομικές του δραστηριότητες.