คาร์บอนมอนอกไซด์คืออะไร? โครงสร้างของโมเลกุล

คาร์บอนมอนอกไซด์หรือที่เรียกว่าคาร์บอนมอนอกไซด์ก๊าซมีองค์ประกอบโมเลกุลที่แข็งแกร่งมากเป็นเฉื่อยในคุณสมบัติทางเคมีและไม่สามารถละลายได้ในน้ำ สารนี้ยังเป็นพิษอย่างเหลือเชื่อเมื่อเข้าสู่ระบบทางเดินหายใจจะรวมกับฮีโมโกลบินในเลือดและจะหยุดถ่ายเทออกซิเจนไปยังเนื้อเยื่อและอวัยวะต่างๆ

ชื่อและสูตรเคมี

คาร์บอนมอนอกไซด์เป็นที่รู้จักกันในชื่ออื่น ๆชื่อรวมถึงคาร์บอนมอนอกไซด์ II ในชีวิตประจำวันมักเรียกว่า carbon monoxide คาร์บอนมอนอกไซด์เป็นก๊าซที่เป็นพิษไม่มีสีและไม่มีรสจืดที่ไม่มีกลิ่น สูตรทางเคมีของมันคือ CO และมวลของโมเลกุลหนึ่งคือ 28.01 กรัมต่อโมล

ผลต่อร่างกาย

คาร์บอนมอนอกไซด์รวมกับฮีโมโกลบินด้วยการก่อตัวของ carboxyhemoglobin ซึ่งไม่มีความจุออกซิเจน การสูดดมไอระเหยของสารทำให้เกิดความเสียหายต่อระบบประสาทส่วนกลาง (CNS) และการสำลัก การขาดออกซิเจนทำให้เกิดอาการปวดศีรษะเวียนศีรษะลดชีพจรและอัตราการหายใจส่งผลให้มีอาการเป็นลมและภายหลังการตายของร่างกาย

ก๊าซพิษ

คาร์บอนมอนอกไซด์ผลิตโดยบางส่วนการเผาไหม้ของสารที่มีคาร์บอนเช่นในเครื่องยนต์สันดาปภายใน สารประกอบประกอบด้วยอะตอมของคาร์บอน 1 อะตอมของออกซิเจนที่ถูกโควาเลนต์ คาร์บอนมอนอกไซด์เป็นพิษมากและนี่เป็นสาเหตุหนึ่งที่ทำให้เกิดการเป็นพิษร้ายแรงที่สุดทั่วโลก การได้รับสารสามารถนำไปสู่ความเสียหายต่อหัวใจและอวัยวะอื่น ๆ ได้

การใช้คาร์บอนมอนอกไซด์คืออะไร?

แม้จะมีความเป็นพิษอย่างร้ายแรงคาร์บอนเป็นประโยชน์อย่างมาก - ด้วยเทคโนโลยีที่ทันสมัยจำนวนของผลิตภัณฑ์ที่สำคัญจะถูกสร้างขึ้นจากมัน แม้ว่าคาร์บอนมอนอกไซด์จะเป็นมลพิษคาร์บอนมอนอกไซด์ แต่ปัจจุบันไม่ได้อยู่ในปริมาณมากเช่นคาร์บอนไดออกไซด์

บรรดาผู้ที่เชื่อว่าพวกเขาไม่มีอยู่จะผิดพลาดสารประกอบคาร์บอนมอนอกไซด์ในธรรมชาติ CO ละลายในหินภูเขาไฟหลอมเหลวที่ความกดดันสูงในเสื้อคลุมของโลก เนื้อหาของคาร์บอนออกไซด์ในก๊าซภูเขาไฟแตกต่างกันไปตั้งแต่น้อยกว่า 0.01% ถึง 2% ขึ้นอยู่กับภูเขาไฟ เนื่องจากธรรมชาติของสารนี้ไม่ได้เป็นค่าคงที่จึงไม่สามารถวัดการปล่อยก๊าซธรรมชาติได้อย่างถูกต้อง

สมบัติทางเคมี

คาร์บอนมอนอกไซด์ (CO formula) หมายถึง oxides ที่ไม่ก่อให้เกิดเกลือหรือไม่แยแส อย่างไรก็ตามที่อุณหภูมิ +200 ^โอC ทำปฏิกิริยากับโซเดียมไฮดรอกไซด์ ในระหว่างกระบวนการทางเคมีนี้ formate โซเดียมจะเกิดขึ้น:

NaOH + CO = HCOONa (เกลือของกรดฟอร์มิก)

คุณสมบัติของคาร์บอนมอนอกไซด์ขึ้นอยู่กับความสามารถในการลด คาร์บอนมอนอกไซด์:

• สามารถทำปฏิกิริยากับออกซิเจน: 2CO + O₂ = 2CO_2;
• สามารถทำปฏิกิริยากับฮาโลเจนได้: CO + Cl₂ = COCl₂ (ฟอสจีน);
• มีคุณสมบัติเฉพาะในการกู้คืนโลหะบริสุทธิ์จากออกไซด์ของพวกเขา: Fe₂O₃ + 3CO = 2Fe + 3CO_2;
• รูปแบบคาร์บอนิลของโลหะ: Fe + 5CO = Fe (CO)_5;
• ละลายได้ดีในคลอโรฟอร์มกรดอะซิติกเอทานอลแอมโมเนียมไฮดรอกไซด์และเบนซีน

โครงสร้างโมเลกุล

อะตอมสองอันประกอบไปด้วยโมเลกุลของคาร์บอนมอนอกไซด์ (CO) เชื่อมต่อกันด้วยพันธะสาม สองของพวกเขาถูกสร้างขึ้นโดยการหลอมของอิเล็กตรอน p ของอะตอมคาร์บอนกับออกซิเจนและที่สามเป็นเพราะกลไกพิเศษเนื่องจาก 2p orbitals ฟรีของคาร์บอนและ 2p คู่อิเล็กตรอนออกซิเจน โครงสร้างนี้ให้โมเลกุลที่มีความแข็งแรงสูง

ประวัติความเป็นมา

อริสโตเติลจากกรีกโบราณอธิบายควันพิษที่เกิดจากการเผาถ่านหิน ไม่ทราบถึงกลไกของความตาย อย่างไรก็ตามหนึ่งในวิธีการโบราณของการดำเนินการคือการล็อคของกฎหมายละเมิดในห้องอบไอน้ำซึ่งเป็นที่ตั้งของถ่านหิน กรีกแพทย์ Galen ชี้ให้เห็นว่าการเปลี่ยนแปลงบางอย่างเกิดขึ้นในอากาศที่ก่อให้เกิดอันตรายเมื่อสูดดม

ในช่วงสงครามโลกครั้งที่สองมีส่วนผสมของแก๊สด้วยสิ่งสกปรกของคาร์บอนมอนอกไซด์ถูกใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับยานยนต์ในส่วนต่างๆของโลกซึ่งมีน้ำมันเบนซินและดีเซลอยู่เป็นจำนวน จำกัด ภายนอก (มีข้อยกเว้น) มีการติดตั้งเครื่องกำเนิดไฟฟ้าของถ่านหรือก๊าซจากไม้และมีส่วนผสมของไนโตรเจนในบรรยากาศคาร์บอนมอนอกไซด์และก๊าซอื่น ๆ จำนวนน้อยถูกป้อนเข้าเครื่องผสมแก๊ส นี้เป็นก๊าซไม้ที่เรียกว่า

ออกซิเดชันของคาร์บอนมอนอกไซด์

คาร์บอนมอนอกไซด์เกิดขึ้นจากการออกซิเดชันบางส่วนของสารประกอบคาร์บอน CO เกิดขึ้นเมื่อออกซิเจนไม่เพียงพอในการผลิตก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO₂) ตัวอย่างเช่นเมื่อเตาเผาหรือเครื่องยนต์กำลังทำงานอยู่การเผาไหม้ภายในในพื้นที่ จำกัด ถ้ามีออกซิเจนเช่นเดียวกับความเข้มข้นของบรรยากาศอื่น ๆ การเผาไหม้ของคาร์บอนมอนอกไซด์การปล่อยแสงสีน้ำเงินทำให้เกิดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เรียกว่าก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์

ก๊าซถ่านหินใช้กันอย่างแพร่หลายจนถึงทศวรรษที่ 1960ศตวรรษที่ผ่านมาสำหรับแสงสว่างในร่มการทำอาหารและเครื่องทำความร้อนมี CO ในองค์ประกอบเป็นส่วนประกอบที่เป็นประโยชน์ของเชื้อเพลิง กระบวนการบางอย่างในเทคโนโลยีสมัยใหม่เช่นการถลุงเหล็กยังคงผลิตคาร์บอนมอนอกไซด์เป็นผลิตภัณฑ์พลอยได้ สารประกอบ CO มากจะถูกออกซิไดซ์ใน CO₂ ที่อุณหภูมิห้อง

มี CO อยู่ในธรรมชาติหรือไม่?

มีคาร์บอนมอนอกไซด์อยู่ในธรรมชาติหรือไม่? หนึ่งในแหล่งที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติคือปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นใน troposphere กระบวนการเหล่านี้ควรจะสร้างประมาณ 5 × 10¹² kg ของสารอี; แหล่งข้อมูลอื่น ๆ ดังกล่าวข้างต้นคือภูเขาไฟไฟป่าและการเผาไหม้ชนิดอื่น ๆ

คุณสมบัติทางโมเลกุล

คาร์บอนมอนอกไซด์มีมวลโมเลกุล 28.0 ซึ่งทำให้อากาศมีความหนาแน่นน้อยกว่าอากาศ ความยาวของพันธะระหว่างสองอะตอมคือ 112.8 micrometers มันใกล้พอที่จะให้หนึ่งในพันธบัตรเคมีที่มีประสิทธิภาพมากที่สุด องค์ประกอบทั้งสองของสารประกอบเชิงซ้อนร่วมกันมีอิเล็กตรอนประมาณ 10 อิเล็กตรอนในเปลือกหอยหนึ่งอัน

ตามกฎใน carbonyl อินทรีย์สารประกอบมีพันธะคู่ ลักษณะเฉพาะของโมเลกุลของ CO คือระหว่างอะตอมมีพันธะสามตัวที่แข็งแกร่งกับ 6 อิเล็กตรอนทั่วไปใน orbitals โมเลกุลที่ล้อมรอบ 3 ตัว เนื่องจากอะตอมของอิเล็กตรอน 4 ตัวมาจากอะตอมของออกซิเจนและมีเพียง 2 จากคาร์บอนเท่านั้นวงโคจรหนึ่งถูกครอบครองโดยอิเล็กตรอนสองตัวจาก O₂, สร้างพันธะหรือ dipole นี่เป็นสาเหตุให้โพลาไรเซชัน C ← O ของโมเลกุลมีประจุ "-" เล็ก ๆ น้อย ๆ กับคาร์บอนและมีประจุ "+" กับออกซิเจนเล็กน้อย

ส่วนที่เหลืออีกสองวงโคจรอยู่อนุภาคประจุจากคาร์บอนและออกซิเจน โมเลกุลเป็นอสมมาตร: ออกซิเจนมีความหนาแน่นของอิเล็กตรอนมากกว่าคาร์บอนและมีประจุบวกเล็กน้อยเมื่อเทียบกับคาร์บอนเชิงลบ

แผนกต้อนรับ

ในอุตสาหกรรมการผลิตก๊าซคาร์บอนมอนออกไซด์จะดำเนินการโดยการให้ความร้อนโดยไม่ต้องเข้าถึงอากาศคาร์บอนไดออกไซด์หรือไอน้ำกับถ่านหิน:

CO₂ + C = 2CO;

H₂O + C = CO + H_2.

ส่วนผสมสุดท้ายที่เรียกว่าน้ำหรือก๊าซสังเคราะห์ ในสภาวะของห้องปฏิบัติการคาร์บอนมอนอกไซด์ II โดยการปล่อยกรดอินทรีย์ไปเป็นกรดซัลฟิวริกเข้มข้นซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวทำปฏิกิริยา dehydrating:

HCOOH = CO + H₂เกี่ยวกับ;

H₂C₂โอ้₄ = CO₂ + H₂ทุม

อาการหลักและช่วยในการเป็นพิษของ CO

เป็นพิษของคาร์บอนมอนอกไซด์หรือไม่? ใช่และแข็งแรงมาก พิษคาร์บอนมอนอกไซด์เป็นปรากฏการณ์ที่พบบ่อยที่สุดในโลกทั้งใบ อาการที่พบบ่อยที่สุดคือ:

• ความรู้สึกอ่อนแอ
• คลื่นไส้;
• เวียนศีรษะ;
• ความเมื่อยล้า;
• หงุดหงิด;
• ความหิวกระหาย;
• ปวดหัว;
• อาการเวียนศีรษะ;
• วิสัยทัศน์บกพร่อง;
• อาเจียน
• เป็นลม;
• ชัก

การสัมผัสกับก๊าซพิษชนิดนี้อาจทำให้เกิดไปสู่ความเสียหายที่สำคัญซึ่งมักจะนำไปสู่ภาวะพยาธิสภาพเรื้อรังระยะยาว คาร์บอนมอนอกไซด์อาจทำให้ทารกในครรภ์ได้รับอันตรายอย่างรุนแรง ผู้ที่ตกเป็นเหยื่อเช่นหลังจากเกิดเพลิงไหม้ควรได้รับความช่วยเหลือในทันที จำเป็นเร่งด่วนที่จะเรียกรถพยาบาลให้เข้าถึงอากาศบริสุทธิ์เอาห้วนของเสื้อผ้าลมหายใจสงบอบอุ่น การได้รับพิษอย่างรุนแรงตามหลักเกณฑ์ต้องได้รับการดูแลภายใต้การดูแลของแพทย์ในโรงพยาบาลเท่านั้น

ใบสมัคร

คาร์บอนมอนอกไซด์ดังที่ได้กล่าวมาแล้วเป็นพิษและเป็นอันตราย แต่เป็นสารประกอบพื้นฐานที่ใช้ในอุตสาหกรรมสมัยใหม่เพื่อการสังเคราะห์สารอินทรีย์ CO ถูกใช้ในการผลิตโลหะบริสุทธิ์คาร์บอนิลฟอสจีนคาร์บอนซัลไฟต์ไซด์เมทิลแอลกอฮอล์ฟอร์มamideอะโรมาติกแอลดีไฮด์กรดฟอร์มิก สารนี้ยังใช้เป็นเชื้อเพลิง แม้จะมีความเป็นพิษและเป็นพิษ แต่ก็มักใช้เป็นวัตถุดิบในการรับสารต่างๆในอุตสาหกรรมเคมี

คาร์บอนมอนอกไซด์และคาร์บอนไดออกไซด์: ความแตกต่างอะไร?

ก๊าซซัลเฟตและคาร์บอนไดออกไซด์ (CO และ CO₂) มักจะเข้าใจผิดกัน ก๊าซทั้งสองไม่มีสีไม่มีกลิ่นและทั้งสองมีผลกระทบในทางลบต่อระบบหัวใจและหลอดเลือด ก๊าซทั้งสองอาจเข้าสู่ร่างกายโดยการสูดดมผิวหนังและตา สารเหล่านี้เมื่อสัมผัสกับสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ร่วมกันหลายอาการ - ปวดศีรษะวิงเวียน, ชักและภาพหลอน คนส่วนใหญ่แทบจะไม่สร้างความแตกต่างและไม่ทราบว่าไอเสียรถยนต์ที่ปล่อยออกมาเป็น CO และ CO₂ . ในบ้านการเพิ่มความเข้มข้นของก๊าซเหล่านี้อาจเป็นอันตรายต่อสุขภาพและความปลอดภัยของบุคคลที่สัมผัสได้ อะไรคือความแตกต่าง?

ที่ความเข้มข้นสูงทั้งสองอาจถึงแก่ชีวิตได้ ความแตกต่างคือ CO₂ เป็นก๊าซธรรมชาติที่จำเป็นสำหรับชีวิตพืชและสัตว์ทั้งหมด CO ไม่ใช่เหตุการณ์ปกติ นี่เป็นผลพลอยได้จากการเผาไหม้เชื้อเพลิงที่ไม่มีออกซิเจน ความแตกต่างทางเคมีที่สำคัญคือ CO₂ ประกอบด้วยอะตอมของคาร์บอนและอะตอมของออกซิเจนสองตัวในขณะที่ CO มีเพียงหนึ่งตัวเท่านั้น คาร์บอนไดออกไซด์ไม่ไวไฟขณะที่ก๊าซซัลเฟตมีโอกาสเกิดการจุดติดไฟสูง

ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เกิดขึ้นตามธรรมชาติบรรยากาศ: ผู้คนและสัตว์หายใจออกซิเจนและหายใจออกคาร์บอนไดออกไซด์นั่นคือสิ่งมีชีวิตสามารถทนต่อมันได้ในปริมาณเล็กน้อย ก๊าซนี้เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับพืชในการสังเคราะห์แสง อย่างไรก็ตามคาร์บอนมอนอกไซด์จะไม่เกิดขึ้นตามธรรมชาติในบรรยากาศและอาจทำให้เกิดปัญหาสุขภาพได้แม้ในระดับความเข้มข้นต่ำ ความหนาแน่นของก๊าซทั้งสองยังต่างกัน คาร์บอนไดออกไซด์มีน้ำหนักมากและหนาแน่นกว่าอากาศขณะที่คาร์บอนมอนอกไซด์เบากว่าเล็กน้อย คุณลักษณะนี้ควรคำนึงถึงเมื่อติดตั้งเซนเซอร์ที่เหมาะสมในบ้าน