Carbonmonoxid, også kendt som kulilte, har en meget stærk molekylær sammensætning, er inert i sine kemiske egenskaber og opløses dårligt i vand. Denne forbindelse er også utrolig giftig, når den kommer ind i åndedrætssystemet, kombineres den med blodhæmoglobin, og den holder op med at transportere ilt til væv og organer.
Kemiske navne og formel
Carbonmonoxid er også kendt under andre navne, herunder kulilte II. I hverdagen omtales det almindeligvis som kulilte. Denne kulilte er en giftig, farveløs, smagløs og lugtfri gas. Dens kemiske formel er CO, og massen af et molekyle er 28,01 g/mol.
Effekt på kroppen
Carbonmonoxid kombineres med hæmoglobin og danner carboxyhæmoglobin, som ikke har nogen iltbærende kapacitet. Indånding af dens dampe forårsager skade på CNS (centralnervesystemet) ogkvælning. Den resulterende mangel på ilt forårsager hovedpine, svimmelhed, nedsat puls og vejrtrækning, hvilket fører til besvimelse og efterfølgende død.
giftig gas
Carbonmonoxid opnås ved delvis forbrænding af stoffer, der indeholder kul, for eksempel i forbrændingsmotorer. Forbindelsen indeholder 1 carbonatom kovalent bundet til 1 oxygenatom. Kulilte er meget giftig og er en af de mest almindelige årsager til dødelig forgiftning på verdensplan. Eksponering kan forårsage skade på hjertet og andre organer.
Hvad er brugen af kulilte?
På trods af dets alvorlige toksicitet er kulilte ekstremt nyttigt - takket være moderne teknologier skabes en række vitale produkter ud fra det. Kulilte, selvom det i dag betragtes som et forurenende stof, har altid været til stede i naturen, men ikke i sådanne mængder som f.eks. kuldioxid.
De, der tror, at kulilteforbindelser ikke findes i naturen, tager fejl. CO opløses i smeltet vulkansk sten ved høje tryk i jordens kappe. Indholdet af kuloxider i vulkanske gasser varierer fra mindre end 0,01 % til 2 % afhængigt af vulkanen. Fordi denne naturlige forbindelse ikke er en konstant værdi, er det ikke muligt nøjagtigt at måle emissioner af naturgas.
Kemiske egenskaber
Carbonmonoxid (formel CO) henviser til ikke-s altdannende eller ligegyldige oxider. Ved +200 oС reagerer den dog med natriumhydroxid. Under denne kemiske proces dannes natriumformiat:
NaOH + CO=HCOONa (myresyres alt).
Kulmonoxids egenskaber er baseret på dets reducerende evne. Kulilte:
- kan reagere med oxygen: 2CO + O2 =2CO2;
- i stand til at interagere med halogener: CO + Cl2 =COCl2 (phosgen);
- har en unik egenskab til at genoprette rene metaller fra deres oxider: Fe2O3 + 3CO=2Fe + 3CO2;
- danner metalcarbonyler: Fe + 5CO=Fe(CO)5;
- Perfekt opløseligt i chloroform, eddikesyre, ethanol, ammoniumhydroxid og benzen.
Struktur af et molekyle
To atomer, som faktisk carbonmonoxid (CO)-molekylet består af, er forbundet med en tredobbelt binding. To af dem er dannet ved fusion af p-elektroner af carbonatomer med oxygen, og den tredje skyldes en speciel mekanisme på grund af den frie 2p orbital af kulstof og 2p elektronpar af oxygen. Denne struktur giver molekylet høj styrke.
Lidt historie
Selv Aristoteles fra det antikke Grækenland beskrev de giftige dampe, der blev produceret ved afbrænding af kul. Selve dødsmekanismen kendes ikke.var. En af de ældgamle henrettelsesmetoder var dog at låse gerningsmanden inde i et dampbad, hvor der var ulmende kul. Den græske læge Galen foreslog, at der sker visse ændringer i luftens sammensætning, som forårsager skade ved indånding.
Under Anden Verdenskrig blev kuliltegas brugt som brændstof til motorkøretøjer i dele af verden, hvor benzin og diesel var knap. Eksterne (med få undtagelser) kul- eller trægasgeneratorer blev installeret, og en blanding af atmosfærisk nitrogen, carbonmonoxid og en lille mængde andre gasser blev ført ind i en gasblander. Det var den såkaldte trægas.
Oxidation af kulilte
Carbonmonoxid dannes ved delvis oxidation af kulstofholdige forbindelser. CO produceres, når der ikke er nok ilt til at producere kuldioxid (CO2), såsom når en ovn eller en forbrændingsmotor kører i et lukket rum. Hvis der er ilt til stede, såvel som visse andre atmosfæriske koncentrationer, brænder kulilte, udsender blåt lys og producerer kuldioxid, kendt som kuldioxid.
Kulgas, der blev meget brugt indtil 1960'erne til indvendig belysning, madlavning og opvarmning, havde CO som sin overvejende brændstofkomponent. Nogle processer i moderne teknologi, såsom jernsmeltning, producerer stadig kulilte isom et biprodukt. Selve CO-forbindelsen oxideres til CO2 ved stuetemperatur.
Finnes CO i naturen?
Finnes kulilte i naturen? En af dens naturlige kilder er fotokemiske reaktioner, der forekommer i troposfæren. Disse processer forventes at kunne generere omkring 5×1012 kg stof e; årligt. Andre kilder, som nævnt ovenfor, omfatter vulkaner, skovbrande og andre former for forbrænding.
Molekylære egenskaber
Carbonmonoxid har en molær masse på 28,0, hvilket gør det lidt mindre tæt end luft. Bindingslængden mellem to atomer er 112,8 mikrometer. Dette er tæt nok til at give en af de stærkeste kemiske bindinger. Begge grundstoffer i en CO-forbindelse har tilsammen omkring 10 elektroner i én valensskal.
Som regel forekommer en dobbeltbinding i organiske carbonylforbindelser. Et karakteristisk træk ved CO-molekylet er, at der opstår en stærk tripelbinding mellem atomer med 6 fælles elektroner i 3 bundne molekylære orbitaler. Fordi 4 af de delte elektroner kommer fra oxygen og kun 2 fra kulstof, er en bundet orbital optaget af to elektroner fra O2, hvilket danner en dativ- eller dipolbinding. Dette forårsager en C ← O-polarisering af molekylet med en lille "-" ladning på kulstof og en lille "+" ladning på oxygen.
De to andre bundne orbitaler optager en ladet partikel fra kulstof ogen fra ilt. Molekylet er asymmetrisk: oxygen har en højere elektrondensitet end kulstof og er også let positivt ladet sammenlignet med negativt kulstof.
Modtag
I industrien udføres opnåelse af kulilte CO ved at opvarme kuldioxid eller vanddamp med kul uden adgang til luft:
CO2 + C=2CO;
H2O + C=CO + H2.
Den sidst resulterende blanding kaldes også vand eller syntesegas. I laboratoriet, kulilte II ved at udsætte organiske syrer for koncentreret svovlsyre, som virker som et dehydrerende middel:
HCOOH=CO + H2O;
N2C2O4=CO2 + H2O.
Hovedsymptomer og hjælp til CO-forgiftning
Forårsager kulilte forgiftning? Ja, og meget stærk. Kulilteforgiftning er den mest almindelige forekomst på verdensplan. Mest almindelige symptomer:
- føler sig svag;
- kvalme;
- svimmelhed;
- træthed;
- irritabilitet;
- dårlig appetit;
- hovedpine;
- desorientering;
- synshandicap;
- opkast;
- besvimelse;
- kramper.
Eksponering for denne giftige gas kan forårsage betydelig skade, som ofte kan føre til langvarige kroniske tilstande. Kulilte er i standforårsage alvorlig skade på en gravid kvindes foster. Ofre, for eksempel efter en brand, skal have øjeblikkelig hjælp. det haster med at tilkalde en ambulance, give adgang til frisk luft, fjerne tøj, der begrænser vejrtrækningen, roligt, varmt. Alvorlig forgiftning behandles som regel kun under opsyn af læger på et hospital.
Application
Kulmonoxid er, som allerede nævnt, giftigt og farligt, men det er en af de grundlæggende forbindelser, der bruges i moderne industri til organisk syntese. CO bruges til at fremstille rene metaller, carbonyler, fosgen, kulsulfid, methylalkohol, formamid, aromatiske aldehyder og myresyre. Dette stof bruges også som brændstof. På trods af dets giftighed og giftighed bruges det ofte som råmateriale til forskellige stoffer i den kemiske industri.
Kulmonoxid og kuldioxid: hvad er forskellen?
Carbonmonoxid og kuldioxid (CO og CO2) forveksles ofte med hinanden. Begge gasser er lugt- og farveløse, og begge påvirker det kardiovaskulære system negativt. Begge gasser kan trænge ind i kroppen gennem indånding, hud og øjne. Disse forbindelser, når de udsættes for en levende organisme, har en række almindelige symptomer - hovedpine, svimmelhed, kramper og hallucinationer. De fleste mennesker har svært ved at se forskel og er ikke klar over, at bilers udstødning udleder både CO og CO2. Indendørs kan en stigning i koncentrationen af disse gasser være farlig for sundheden og sikkerheden for den person, der udsættes for dem.indvirkning. Hvad er forskellen?
Ved høje koncentrationer kan begge dele være dødelige. Forskellen er, at CO2 er den almindelige naturgas, der kræves for alt plante- og dyreliv. CO er ikke almindeligt. Det er et biprodukt af iltfri brændstofforbrænding. Den kritiske kemiske forskel er, at CO2 indeholder et carbonatom og to oxygenatomer, mens CO kun har et hver. Kuldioxid er ikke-brændbart, mens monoxid er mere tilbøjeligt til at antænde.
Kuldioxid forekommer naturligt i atmosfæren: mennesker og dyr indånder ilt og udånder kuldioxid, hvilket betyder, at levende væsener kan modstå små mængder af det. Denne gas er også nødvendig for planternes implementering af fotosyntese. Kulilte forekommer dog ikke naturligt i atmosfæren og kan give helbredsproblemer selv ved lave koncentrationer. Densiteten af begge gasser er også forskellig. Kuldioxid er tungere og tættere end luft, mens kulilte er lidt lettere. Denne funktion bør tages i betragtning, når der installeres passende sensorer i hjemmet.
