Karbon monoksit olarak da bilinen karbon monoksit, çok güçlü bir moleküler bileşime sahiptir, kimyasal özelliklerinde inerttir ve suda iyi çözünmez. Bu bileşik ayrıca inanılmaz derecede zehirlidir, solunum sistemine girdiğinde kan hemoglobini ile birleşir ve dokulara ve organlara oksijen taşımayı durdurur.
Kimyasal isimler ve formül
Karbon monoksit, karbon monoksit II de dahil olmak üzere başka isimlerle de bilinir. Günlük yaşamda genellikle karbon monoksit olarak adlandırılır. Bu karbon monoksit zehirli, renksiz, tatsız ve kokusuz bir gazdır. Kimyasal formülü CO'dur ve bir molekülün kütlesi 28.01 g/mol'dür.
Vücut üzerindeki etkisi
Karbon monoksit hemoglobin ile birleşerek oksijen taşıma kapasitesi olmayan karboksihemoglobini oluşturur. Buharlarının solunması CNS'ye (merkezi sinir sistemi) zarar verir veboğulma. Ortaya çıkan oksijen eksikliği baş ağrısına, baş dönmesine, kalp hızının ve solunum hızının düşmesine neden olarak bayılmaya ve ardından ölüme neden olur.
Zehirli gaz
Karbon monoksit, örneğin içten yanmalı motorlarda karbon içeren maddelerin kısmi yanması ile elde edilir. Bileşik, 1 oksijen atomuna kovalent olarak bağlı 1 karbon atomu içerir. Karbon monoksit oldukça zehirlidir ve dünya çapında ölümcül zehirlenmelerin en yaygın nedenlerinden biridir. Maruz kalma kalbe ve diğer organlara zarar verebilir.
Karbon monoksit kullanımı nedir?
Ciddi toksisitesine rağmen, karbon monoksit son derece faydalıdır - modern teknolojiler sayesinde ondan çok sayıda hayati ürün oluşturulur. Karbon monoksit, bugün bir kirletici olarak kabul edilmesine rağmen, doğada her zaman mevcuttu, ancak örneğin karbondioksit gibi miktarlarda değil.
Karbon monoksit bileşiklerinin doğada olmadığına inananlar yanılıyorlar. CO, Dünya'nın mantosunda yüksek basınçlarda erimiş volkanik kayalarda çözünür. Volkanik gazlardaki karbon oksit içeriği, yanardağa bağlı olarak %0.01'den %2'ye kadar değişir. Bu doğal bileşik sabit bir değer olmadığı için doğal gaz emisyonlarını doğru bir şekilde ölçmek mümkün değildir.
Kimyasal özellikler
Karbon monoksit (formül CO), tuz oluşturmayan veya farklı olmayan oksitleri ifade eder. Bununla birlikte, +200 oС'de sodyum hidroksit ile reaksiyona girer. Bu kimyasal işlem sırasında sodyum format oluşur:
NaOH + CO=HCOONa (formik asit tuzu).
Karbon monoksitin özellikleri, indirgeme yeteneğine dayanır. Karbon monoksit:
- oksijenle reaksiyona girebilir: 2CO + O2 =2CO2;
- halojenlerle etkileşime girme yeteneği: CO + Cl2 =COCl2 (fosgen);
- saf metalleri oksitlerinden geri kazanmak için benzersiz bir özelliğe sahiptir: Fe2O3 + 3CO=2Fe + 3CO2;
- metal karbonilleri oluşturur: Fe + 5CO=Fe(CO)5;
- Kloroform, asetik asit, etanol, amonyum hidroksit ve benzende mükemmel çözünür.
Molekülün yapısı
Aslında karbon monoksit (CO) molekülünden oluşan iki atom, üçlü bir bağla birbirine bağlanır. Bunlardan ikisi, karbon atomlarının p-elektronlarının oksijen ile füzyonuyla oluşur ve üçüncüsü, serbest 2p karbon yörüngesi ve 2p elektron oksijen çifti nedeniyle özel bir mekanizmadan kaynaklanır. Bu yapı moleküle yüksek mukavemet sağlar.
Biraz tarih
Antik Yunan'dan Aristoteles bile kömür yakmanın ürettiği zehirli dumanları tarif etti. Ölüm mekanizmasının kendisi bilinmemektedir.idi. Bununla birlikte, eski idam yöntemlerinden biri, suçluyu için için yanan kömürlerin olduğu bir buhar odasına kilitlemekti. Yunan doktor Galen, havanın bileşiminde solunduğunda zarara neden olan bazı değişikliklerin meydana geldiğini öne sürdü.
İkinci Dünya Savaşı sırasında, dünyanın benzin ve dizelin kıt olduğu bölgelerinde motorlu taşıtlar için yakıt olarak karbon monoksit gazı kullanıldı. Harici (birkaç istisna dışında) odun kömürü veya odun gazı jeneratörleri kuruldu ve atmosferik nitrojen, karbon monoksit ve az miktarda diğer gazların bir karışımı bir gaz karıştırıcısına beslendi. Sözde odun gazıydı.
Karbon monoksitin oksidasyonu
Karbon monoksit, karbon içeren bileşiklerin kısmi oksidasyonu ile oluşur. CO, karbondioksit (CO2) üretmek için yeterli oksijen olmadığında, örneğin kapalı bir alanda bir fırın veya içten yanmalı motor çalışırken üretilir. Oksijenin yanı sıra belirli diğer atmosferik konsantrasyonlar da mevcutsa, karbon monoksit yanar, mavi ışık yayar ve karbondioksit olarak bilinen karbondioksit üretir.
1960'lı yıllara kadar iç aydınlatma, yemek pişirme ve ısıtma için yaygın olarak kullanılan kömür gazı, baskın yakıt bileşeni olarak CO'ya sahipti. Modern teknolojideki demir eritme gibi bazı işlemler hala karbon monoksit üretir.yan ürün olarak. CO bileşiğinin kendisi oda sıcaklığında CO2'a oksitlenir.
CO doğada var mı?
Doğada karbon monoksit var mı? Doğal kaynaklarından biri de troposferde meydana gelen fotokimyasal reaksiyonlardır. Bu süreçlerin yılda yaklaşık 5×1012 kg e maddesi üretebilmesi beklenmektedir. Yukarıda bahsedildiği gibi diğer kaynaklar arasında volkanlar, orman yangınları ve diğer yanma biçimleri bulunur.
Moleküler özellikler
Karbon monoksit 28,0 molar kütleye sahiptir, bu da onu havadan biraz daha az yoğun hale getirir. İki atom arasındaki bağ uzunluğu 112,8 mikrometredir. Bu, en güçlü kimyasal bağlardan birini sağlayacak kadar yakındır. Bir CO bileşiğindeki her iki element birlikte bir değerlik kabuğunda yaklaşık 10 elektrona sahiptir.
Kural olarak, organik karbonil bileşiklerinde çift bağ oluşur. CO molekülünün karakteristik bir özelliği, 3 bağlı moleküler orbitalde 6 ortak elektronlu atomlar arasında güçlü bir üçlü bağın ortaya çıkmasıdır. Paylaşılan elektronların 4'ü oksijenden ve sadece 2'si karbondan geldiğinden, bir bağlı orbital, O2'dan iki elektron tarafından işgal edilir ve bir datif veya dipol bağı oluşturur. Bu, karbon üzerinde küçük bir "-" yük ve oksijen üzerinde küçük bir "+" yük ile molekülün bir C ← O polarizasyonuna neden olur.
Diğer iki bağlı orbital, karbondan yüklü bir parçacığı işgal eder vebiri oksijenden. Molekül asimetriktir: oksijen, karbondan daha yüksek elektron yoğunluğuna sahiptir ve ayrıca negatif karbona kıyasla biraz pozitif yüklüdür.
Al
Endüstride, karbon monoksit CO elde edilmesi, karbondioksit veya su buharının havaya erişimi olmadan kömürle ısıtılmasıyla gerçekleştirilir:
CO2 + C=2CO;
H2O + C=CO + H2.
Son oluşan karışıma su veya sentez gazı da denir. Laboratuvarda, karbon monoksit II, organik asitleri dehidrasyon maddesi olarak işlev gören konsantre sülfürik aside maruz bırakarak:
HCOOH=CO + H2O;
N2C2O4=CO2 + H2O.
Ana semptomlar ve CO zehirlenmesi için yardım
Karbon monoksit zehirlenmeye neden olur mu? Evet ve çok güçlü. Karbon monoksit zehirlenmesi dünya çapında en yaygın olaydır. En yaygın belirtiler:
- zayıf hissetmek;
- bulantı;
- baş dönmesi;
- yorgunluk;
- sinirlilik;
- iştahsızlık;
- baş ağrısı;
- oryantasyon bozukluğu;
- görme bozukluğu;
- kusma;
- bayılma;
- konvülsiyonlar.
Bu zehirli gaza maruz kalmak, genellikle uzun süreli kronik rahatsızlıklara yol açabilen önemli hasarlara neden olabilir. Karbon monoksit yeteneklidirhamile bir kadının fetüsüne ciddi zarar verir. Mağdurlara, örneğin bir yangından sonra acil yardım sağlanmalıdır. ambulans çağırmak, temiz havaya erişim sağlamak, nefes almayı kısıtlayan, sakin, sıcak giysiler çıkarmak acildir. Şiddetli zehirlenme, kural olarak, bir hastanede sadece doktorların gözetiminde tedavi edilir.
Uygulama
Karbon monoksit, daha önce de belirtildiği gibi zehirli ve tehlikelidir, ancak modern endüstride organik sentez için kullanılan temel bileşiklerden biridir. CO saf metaller, karboniller, fosgen, karbon sülfür, metil alkol, formamid, aromatik aldehitler ve formik asit üretmek için kullanılır. Bu madde aynı zamanda yakıt olarak da kullanılır. Toksisitesine ve zehirliliğine rağmen, kimya endüstrisinde sıklıkla çeşitli maddeler için hammadde olarak kullanılır.
Karbon monoksit ve karbondioksit: fark nedir?
Karbon monoksit ve karbondioksit (CO ve CO2) genellikle birbiriyle karıştırılır. Her iki gaz da kokusuz ve renksizdir ve her ikisi de kardiyovasküler sistemi olumsuz etkiler. Her iki gaz da vücuda soluma, deri ve göz yoluyla girebilir. Bu bileşikler, canlı bir organizmaya maruz kaldıklarında bir takım ortak semptomlara sahiptir - baş ağrıları, baş dönmesi, kasılmalar ve halüsinasyonlar. Çoğu insan farkı söylemekte güçlük çeker ve araba egzozunun hem CO hem de CO2 yaydığının farkında değildir. İç mekanlarda, bu gazların konsantrasyonundaki bir artış, bunlara maruz kalan kişinin sağlığı ve güvenliği için tehlikeli olabilir.darbe. Fark nedir?
Yüksek konsantrasyonlarda her ikisi de ölümcül olabilir. Aradaki fark, CO2'ın tüm bitki ve hayvan yaşamı için gerekli olan ortak doğal gaz olmasıdır. CO yaygın değildir. Oksijensiz yakıt yanmasının bir yan ürünüdür. Kritik kimyasal fark, CO2'ın bir karbon atomu ve iki oksijen atomu içermesi, CO'nun ise yalnızca birer tane içermesidir. Karbondioksit yanıcı değildir, monoksitin ise tutuşma olasılığı daha yüksektir.
Karbondioksit atmosferde doğal olarak oluşur: insanlar ve hayvanlar oksijen solumakta ve karbondioksit solumaktadır, bu da canlıların küçük miktarlarına dayanabileceği anlamına gelir. Bu gaz, bitkiler tarafından fotosentezin gerçekleştirilmesi için de gereklidir. Ancak karbon monoksit atmosferde doğal olarak oluşmaz ve düşük konsantrasyonlarda bile sağlık sorunlarına neden olabilir. Her iki gazın yoğunluğu da farklıdır. Karbon dioksit havadan daha ağır ve yoğunken, karbon monoksit biraz daha hafiftir. Evlere uygun sensörler kurulurken bu özellik dikkate alınmalıdır.
