Çfarë është monoksidi i karbonit? Struktura e molekulës

Përmbajtje:

Çfarë është monoksidi i karbonit? Struktura e molekulës
Çfarë është monoksidi i karbonit? Struktura e molekulës
Anonim

Monoksidi i karbonit, i njohur edhe si monoksidi i karbonit, ka një përbërje molekulare shumë të fortë, është inert në vetitë e tij kimike dhe nuk tretet mirë në ujë. Ky përbërës është gjithashtu tepër toksik, kur hyn në sistemin e frymëmarrjes, kombinohet me hemoglobinën e gjakut dhe ndalon transportimin e oksigjenit në inde dhe organe.

oksid karboni
oksid karboni

Emrat kimikë dhe formula

Monoksidi i karbonit njihet edhe me emra të tjerë, duke përfshirë monoksidin e karbonit II. Në jetën e përditshme, zakonisht quhet monoksid karboni. Ky monoksid karboni është një gaz helmues, pa ngjyrë, pa shije dhe pa erë. Formula e tij kimike është CO dhe masa e një molekule është 28,01 g/mol.

nuk ka monoksid karboni të përbërë
nuk ka monoksid karboni të përbërë

Efekt në trup

Monoksidi i karbonit kombinohet me hemoglobinën për të formuar karboksihemoglobinë, e cila nuk ka kapacitet mbajtës të oksigjenit. Thithja e avujve të tij shkakton dëmtim të SNQ (sistemi nervor qendror) dhembytje. Mungesa e oksigjenit që rezulton shkakton dhimbje koke, marramendje, ulje të rrahjeve të zemrës dhe ritmit të frymëmarrjes, duke çuar në të fikët dhe vdekje të mëvonshme.

formula e monoksidit të karbonit
formula e monoksidit të karbonit

Gaz toksik

Monoksidi i karbonit përftohet nga djegia e pjesshme e substancave që përmbajnë karbon, për shembull, në motorët me djegie të brendshme. Përbërja përmban 1 atom karboni të lidhur në mënyrë kovalente me 1 atom oksigjen. Monoksidi i karbonit është shumë toksik dhe është një nga shkaqet më të zakonshme të helmimeve fatale në mbarë botën. Ekspozimi mund të shkaktojë dëmtim të zemrës dhe organeve të tjera.

monoksidi i karbonit dhe dioksidi i karbonit
monoksidi i karbonit dhe dioksidi i karbonit

Cili është përdorimi i monoksidit të karbonit?

Pavarësisht toksicitetit të tij serioz, monoksidi i karbonit është jashtëzakonisht i dobishëm - falë teknologjive moderne, prej tij krijohen një sërë produktesh jetike. Monoksidi i karbonit, edhe pse sot konsiderohet si një ndotës, ka qenë gjithmonë i pranishëm në natyrë, por jo në sasi të tilla si, për shembull, dioksidi i karbonit.

Gabohen ata që besojnë se përbërjet e monoksidit të karbonit nuk ekzistojnë në natyrë. CO tretet në shkëmbin vullkanik të shkrirë në presione të larta në mantelin e Tokës. Përmbajtja e oksideve të karbonit në gazrat vullkanikë varion nga më pak se 0,01% në 2%, në varësi të vullkanit. Për shkak se ky përbërës natyror nuk është një vlerë konstante, nuk është e mundur të maten me saktësi emetimet e gazit natyror.

prodhimi i monoksidit të karbonit
prodhimi i monoksidit të karbonit

Vetitë kimike

Monoksidi i karbonit (formula CO) i referohet oksideve që nuk formojnë kripë ose indiferentë. Megjithatë, në +200 oС reagon me hidroksid natriumi. Gjatë këtij procesi kimik, formohet formati i natriumit:

NaOH + CO=HCOONa (kripë e acidit formik).

Vetitë e monoksidit të karbonit bazohen në aftësinë e tij reduktuese. Monoksidi i karbonit:

  • mund të reagojë me oksigjen: 2CO + O2 =2CO2;
  • të aftë për të bashkëvepruar me halogjenet: CO + Cl2 =COCl2 (fosgjen);
  • ka një veti unike për të rivendosur metalet e pastra nga oksidet e tyre: Fe2O3 + 3CO=2Fe + 3CO2;
  • formon karbonile metalike: Fe + 5CO=Fe(CO)5;
  • I tretshëm në mënyrë të përkryer në kloroform, acid acetik, etanol, hidroksid amoniumi dhe benzen.
  • oksidimi i monoksidit të karbonit
    oksidimi i monoksidit të karbonit

Struktura e një molekule

Dy atome, nga të cilët, në fakt, përbëhet molekula e monoksidit të karbonit (CO), janë të ndërlidhura nga një lidhje e trefishtë. Dy prej tyre formohen nga bashkimi i p-elektroneve të atomeve të karbonit me oksigjenin, dhe i treti është për shkak të një mekanizmi të veçantë për shkak të orbitalit të lirë 2p të karbonit dhe çiftit elektronik 2p të oksigjenit. Kjo strukturë i siguron molekulës forcë të lartë.

a ekziston monoksidi i karbonit
a ekziston monoksidi i karbonit

Pak histori

Edhe Aristoteli nga Greqia e lashtë përshkroi tymrat toksikë të prodhuar nga djegia e qymyrit. Vetë mekanizmi i vdekjes nuk dihet.ishte. Megjithatë, një nga metodat e lashta të ekzekutimit ishte mbyllja e shkelësit në një dhomë me avull, ku kishte thëngjij që digjeshin. Mjeku grek Galen sugjeroi që disa ndryshime ndodhin në përbërjen e ajrit që shkaktojnë dëm kur thithet.

Gjatë Luftës së Dytë Botërore, gazi i monoksidit të karbonit u përdor si lëndë djegëse për automjetet motorike në pjesë të botës ku benzina dhe nafta ishin të pakta. U instaluan gjeneratorë të jashtëm (me disa përjashtime) të qymyrit ose gazit të drurit, dhe një përzierje e azotit atmosferik, monoksidit të karbonit dhe një sasi të vogël gazesh të tjera u fut në një mikser gazi. Ishte i ashtuquajturi gaz druri.

vetitë e monoksidit të karbonit
vetitë e monoksidit të karbonit

Oksidimi i monoksidit të karbonit

Monoksidi i karbonit formohet nga oksidimi i pjesshëm i përbërjeve që përmbajnë karbon. CO prodhohet kur nuk ka oksigjen të mjaftueshëm për të prodhuar dioksid karboni (CO2), si p.sh. kur një furre ose motor me djegie të brendshme funksionon në një hapësirë të mbyllur. Nëse oksigjeni është i pranishëm, si dhe disa përqendrime të tjera atmosferike, monoksidi i karbonit digjet, duke lëshuar dritë blu, duke prodhuar dioksid karboni, i njohur si dioksid karboni.

Gazi i qymyrit, i përdorur gjerësisht deri në vitet 1960 për ndriçimin e brendshëm, gatimin dhe ngrohjen, kishte CO si përbërësin kryesor të karburantit. Disa procese në teknologjinë moderne, si shkrirja e hekurit, ende prodhojnë monoksid karbonisi nënprodukt. Vetë përbërja e CO oksidohet në CO2 në temperaturën e dhomës.

djegia e monoksidit të karbonit
djegia e monoksidit të karbonit

A ekziston CO në natyrë?

A ekziston monoksidi i karbonit në natyrë? Një nga burimet e tij natyrore janë reaksionet fotokimike që ndodhin në troposferë. Këto procese pritet të jenë në gjendje të gjenerojnë rreth 5×1012 kg substancë e; çdo vit. Burime të tjera, siç u përmend më lart, përfshijnë vullkanet, zjarret në pyje dhe forma të tjera djegieje.

Vetitë molekulare

Monoksidi i karbonit ka një masë molare prej 28.0, duke e bërë atë pak më pak të dendur se ajri. Gjatësia e lidhjes midis dy atomeve është 112.8 mikrometra. Kjo është mjaft afër për të siguruar një nga lidhjet kimike më të forta. Të dy elementët në një përbërje CO së bashku kanë rreth 10 elektrone në një shtresë valence.

Si rregull, një lidhje e dyfishtë ndodh në përbërjet organike karbonil. Një tipar karakteristik i molekulës së CO është se një lidhje e fortë e trefishtë lind midis atomeve me 6 elektrone të përbashkëta në 3 orbitale molekulare të lidhura. Për shkak se 4 nga elektronet e përbashkëta vijnë nga oksigjeni dhe vetëm 2 nga karboni, një orbital i lidhur është i zënë nga dy elektrone nga O2, duke formuar një lidhje dative ose dipole. Kjo shkakton një polarizim C ← O të molekulës me një ngarkesë të vogël "-" në karbon dhe një ngarkesë të vogël "+" në oksigjen.

Dy orbitalet e tjera të lidhura zënë një grimcë të ngarkuar nga karboni dhenjë nga oksigjeni. Molekula është asimetrike: oksigjeni ka një densitet elektronik më të lartë se karboni dhe gjithashtu është pak i ngarkuar pozitivisht në krahasim me karbonin negativ.

oksid karboni
oksid karboni

Merr

Në industri, marrja e monoksidit të karbonit CO kryhet duke ngrohur dioksidin e karbonit ose avujt e ujit me qymyr pa qasje në ajër:

CO2 + C=2CO;

H2O + C=CO + H2.

Përzierja e fundit që rezulton quhet gjithashtu ujë ose gaz sintetik. Në laborator, monoksidi i karbonit II duke ekspozuar acidet organike ndaj acidit sulfurik të përqendruar, i cili vepron si një agjent dehidratues:

HCOOH=CO + H2O;

N2C2O4=CO2 + H2O.

Simptomat kryesore dhe ndihma për helmimin nga CO

A shkakton helmim monoksidi i karbonit? Po, dhe shumë i fortë. Helmimi nga monoksidi i karbonit është dukuri më e zakonshme në mbarë botën. Simptomat më të zakonshme:

  • ndihem i dobët;
  • të përzier;
  • marramendje;
  • lodhje;
  • irritabilitet;
  • oreks i dobët;
  • dhimbje koke;
  • çorientim;
  • dëmtim vizual;
  • të vjella;
  • të fikët;
  • konvulsione.

Ekspozimi ndaj këtij gazi toksik mund të shkaktojë dëme të konsiderueshme, të cilat shpesh mund të çojnë në kushte kronike afatgjata. Monoksidi i karbonit është i aftëshkaktojnë dëm serioz në fetusin e një gruaje shtatzënë. Viktimave, për shembull, pas një zjarri, duhet t'u jepet ndihmë e menjëhershme. është urgjente të telefononi një ambulancë, të jepni akses në ajër të pastër, të hiqni rrobat që kufizojnë frymëmarrjen, të qetë, të ngrohtë. Helmimet e rënda, si rregull, trajtohen vetëm nën mbikëqyrjen e mjekëve, në spital.

Aplikacion

Monoksidi i karbonit, siç është përmendur tashmë, është helmues dhe i rrezikshëm, por është një nga përbërësit bazë që përdoret në industrinë moderne për sintezën organike. CO përdoret për të prodhuar metale të pastra, karbonile, fosgjen, sulfur karboni, alkool metil, formamid, aldehide aromatike dhe acid formik. Kjo substancë përdoret gjithashtu si lëndë djegëse. Pavarësisht toksicitetit dhe helmimit të tij, ai shpesh përdoret si lëndë e parë për substanca të ndryshme në industrinë kimike.

Monoksidi i karbonit dhe dioksidi i karbonit: cili është ndryshimi?

Monoksidi i karbonit dhe dioksidi i karbonit (CO dhe CO2) shpesh ngatërrohen me njëri-tjetrin. Të dy gazrat janë pa erë dhe pa ngjyrë, dhe të dy ndikojnë negativisht në sistemin kardiovaskular. Të dy gazrat mund të hyjnë në trup përmes thithjes, lëkurës dhe syve. Këto komponime, kur ekspozohen ndaj një organizmi të gjallë, kanë një sërë simptomash të zakonshme - dhimbje koke, marramendje, konvulsione dhe halucinacione. Shumica e njerëzve e kanë të vështirë të bëjnë dallimin dhe nuk e kuptojnë se shkarkimi i makinës lëshon CO dhe CO2. Në ambiente të mbyllura, një rritje në përqendrimin e këtyre gazrave mund të jetë e rrezikshme për shëndetin dhe sigurinë e personit të ekspozuar ndaj tyre.ndikim. Cili është ndryshimi?

Në përqendrime të larta, të dyja mund të jenë fatale. Dallimi është se CO2 është gazi natyror i zakonshëm që kërkohet për të gjithë jetën bimore dhe shtazore. CO nuk është e zakonshme. Është një nënprodukt i djegies së karburantit pa oksigjen. Dallimi kritik kimik është se CO2 përmban një atom karboni dhe dy atome oksigjen, ndërsa CO ka vetëm një secili. Dioksidi i karbonit nuk është i ndezshëm, ndërsa monoksidi ka më shumë gjasa të ndizet.

Dioksidi i karbonit ndodh natyrshëm në atmosferë: njerëzit dhe kafshët thithin oksigjen dhe nxjerrin dioksid karboni, që do të thotë se qeniet e gjalla mund të përballojnë sasi të vogla të tij. Ky gaz është gjithashtu i nevojshëm për zbatimin e fotosintezës nga bimët. Megjithatë, monoksidi i karbonit nuk ndodh natyrshëm në atmosferë dhe mund të shkaktojë probleme shëndetësore edhe në përqendrime të ulëta. Dendësia e të dy gazeve është gjithashtu e ndryshme. Dioksidi i karbonit është më i rëndë dhe më i dendur se ajri, ndërsa monoksidi i karbonit është pak më i lehtë. Kjo veçori duhet të merret parasysh kur instaloni sensorë të përshtatshëm në shtëpi.

Recommended: