Hiilimonoksidi: kaava ja ominaisuudet

Monet luonnossa esiintyvistä ja tuotannossa tuotetuista kaasumaisista aineista ovat voimakkaita myrkyllisiä yhdisteitä. On tunnettua, että klooria käytettiin biologisena aseena, bromihöyryllä on erittäin syövyttävä vaikutus ihoon, vetysulfidi aiheuttaa myrkytystä ja niin edelleen.

Yksi näistä aineista on hiilimonoksidi tai hiilimonoksidi, jonka kaavalla on omat erityispiirteensä rakenteessa. Siitä tulee ja jatkuu.

Hiilimonoksidin kemiallinen kaava

Käsitellyn yhdisteen kaavan empiirinen muoto on seuraava: CO. Tällainen muoto antaa kuitenkin vain kvalitatiivisen ja kvantitatiivisen koostumuksen karakterisoinnin mutta ei vaikuta molekyylin atomien yhdistämisen rakenteellisiin ominaisuuksiin ja järjestykseen. Ja se eroaa muista samankaltaisista kaasuista.

Tämä ominaisuus vaikuttaa yhdisteiden fysikaalisiin ja kemiallisiin ominaisuuksiin. Millainen rakenne on se?

Molekyylin rakenne

Ensinnäkin empiirisen kaavan mukaan nähdään, että hiilen valenssi yhdisteessä on II. Sama kuin happi. Siksi jokainen niistä voi muodostaa kaksi linkkiä. Hiilimonoksidin CO kemiallinen kaava osoittaa tämän.

Näin tapahtuu. Hiili- ja happiatomien välillä muodostuu kaksinkertainen kovalenttinen polaarinen sidos sekoittumattomien elektronien sosiaalistamisen mekanismilla. Siten hiilimonoksidin rakennekaava on C = 0.

Molekyylin ominaisuudet eivät kuitenkaan pääty loppuun. Luovuttaja-akceptori-mekanismin mukaan molekyyliin muodostuu kolmasosa, datiivinen tai seitsemänpolaarinen sidos. Miten tämä selitetään? Koska kovalenttisten sidosten muodostuminen vaihtojärjestyksessä, hapella on kaksi paria elektroneja, ja hiiliatomilla on tyhjä orbitaali, jälkimmäinen toimii jonkin ensimmäisen parin vastaanottajana. Toisin sanoen hapen elektronien pari sijoitetaan hiilen vapaisiin orbitaaleihin ja muodostuu sidos.

Joten, hiili-akseptori, happea luovuttaja. Siksi kemian hiilimonoksidikaava on seuraavanlainen: C = O. Tämä strukturointi antaa molekyylille lisää kemiallista stabiilisuutta ja inerttiä ominaisuuksissa, joita esiintyy normaaleissa olosuhteissa.

Joten hiilimonoksidimolekyylin sidokset:

• Kaksi kovalenttista polaarista, joka muodostuu vaihtomekanismista parittomien elektronien sosialisoinnin vuoksi;
• Yksi datiivinen, jonka muodostaa luovuttaja-akseptori vuorovaikutus elektronin ja vapaan kiertoradan välillä;
• Molemmassa on kolme sidosta.

Fysikaaliset ominaisuudet

On olemassa useita ominaisuuksia, jotka, kuten mikä tahansa muu yhdiste, on hiilimonoksidia. Aineen kaava tekee selväksi, että kiderakenne on molekyyli, tila normaaleissa olosuhteissa on kaasumaista. Siksi seuraavat fyysiset parametrit.

1. С≡О - hiilimonoksidi (kaava), tiheys - 1,164 kg / m ³ .
2. Kiehumispiste ja sulamispiste, vastaavasti: 191/205 ⁰ C.
3. Se liukenee: vesi (hieman), eetteri, bentseeni, alkoholi, kloroformi.
4. Se ei ole maku ja haju.
5. Se on väritön.

Biologisesta näkökulmasta on äärimmäisen vaarallista kaikille eläville, paitsi tietyntyyppisille bakteereille.

Kemialliset ominaisuudet

Kemiallisen toiminnan näkökulmasta yksi tavallisimmin inertteistä aineista on hiilimonoksidia. Kaava, joka heijastaa kaikkia molekyylin sidoksia, vahvistaa tämän. Tämän vahvan rakenteen vuoksi tämä yhdiste, jossa on vakiomuotoiset ympäristöparametrit, ei käytännössä tee mitään vuorovaikutusta.

Järjestelmän pitäisi kuitenkin ainakin hieman lämmetä, koska molekyylin datiivisidos putoaa, kuten kovalenttiset sidokset. Sitten hiilimonoksidi alkaa näyttää aktiivisia pelkistysominaisuuksia ja riittävän vahva. Joten hän pystyy vuorovaikutuksessa:

• happi;
• kloori;
• Alkali (sulat);
• Metallien oksideilla ja suoloilla;
• Rikki;
• Hiukan vedellä;
• Ammoniakilla;
• Vedystä.

Siksi, kuten yllä on jo mainittu, ominaisuudet, joita hiilimonoksidi näyttää, kaava suurelta osin selittää sen.

Luonnossa

Maapallon ilmakehän pääasiallinen CO-lähde on metsäpalot. Loppujen lopuksi tärkein tapa muodostaa tämä kaasu luonnollisesti on epätäydellinen palaminen erilaisten polttoaineiden, lähinnä orgaanisen luonteen.

Hiilimonoksidipäästöistä peräisin olevat antropogeeniset lähteet ovat yhtä tärkeitä ja antavat massaprosentin, joka on sama kuin luonnollinen. Näitä ovat:

• Savu tehtaiden ja kasvien, metallurgisten kompleksien ja muiden teollisuusyritysten töistä;
• Polttomoottoreiden pakokaasut.

Luonnollisissa olosuhteissa hiilimonoksidi hapettuu helposti ilman hapella ja vesihöyryllä hiilidioksidiksi. Tämä on perusta ensiapulle tämän yhdisteen myrkyttämiseksi.

vastaanotto

Yksi ominaisuus on syytä mainita. Hiilimonoksidi (kaava), hiilidioksidi (molekyylin rakenne), vastaavasti, näyttää tältä: С≡О ja О = С = О. Ero on yksi happiatomi. Siksi teollisuusprosessi monoksidin tuottamiseksi perustuu dioksidin ja kivihiilen reaktioon: CO ₂ + C = 2CO. Tämä on yksinkertaisin ja tavallisin tapa syntetisoida tämä yhdiste.

Laboratoriossa käytetään erilaisia orgaanisia yhdisteitä, metallisuoloja ja monimutkaisia aineita, koska tuotteen saanto ei odota liikaa.

Laadullinen reagenssi ilmassa tai hiilimonoksidin liuoksessa on palladiumkloridia. Kun ne ovat vuorovaikutuksessa, muodostuu puhdasta metallia, joka aiheuttaa liuoksen tai paperin pinnan tummuutta.

Biologinen vaikutus kehoon

Kuten edellä on jo todettu, hiilimonoksidi on erittäin myrkyllinen väritön, vaarallinen ja tappava tuholaiseksi ihmiselle. Ei vain ihminen, vaan yleensä jokin elävä asia. Kasvien, jotka ovat alttiina autojen pakokaasujen kuolevat hyvin nopeasti.

Mikä on hiilimonoksidin biologinen vaikutus eläinten olentoihin? Kyseessä on hemoglobiiniproteiinin ja kyseisen kaasun voimakkaiden monimutkaisten yhdisteiden muodostuminen. Toisin sanoen myrkkimolekyylit otetaan talteen hapen sijaan. Soluteho hengitetään välittömästi, kaasun vaihto ei ole normaalia.

Tämän seurauksena kaikki hemoglobiinimolekyylit vähitellen tukkeutuvat ja sen seurauksena kuolema. Riittää tappaa vain 80%, joten myrkytyksen tulos on tappava. Tämän saavuttamiseksi hiilimonoksidin pitoisuus ilmassa tulisi olla 0,1%.

Ensimmäiset merkit, joilla on mahdollista määrittää myrkytyksen alkaminen tällä yhdisteellä ovat:

• päänsärky;
• huimaus;
• Tuntemuksen menetys.

Ensimmäinen apu on mennä raikkaaseen ilmaan, jossa hiilimonoksidi muuttuu hiilidioksidiksi hapen vaikutuksen alaisena, eli se muuttuu vaarattomaksi. Kyseisen aineen toiminnasta aiheutuvat kuolemantapaukset ovat hyvin yleisiä, erityisesti taloja, joissa on uunin lämmitys. Kun poltetaan puuta, hiiltä ja muuta polttoainetta sivutuotteena, tämä kaasu on välttämättä muodostunut. Turvallisuusmääräysten noudattaminen on äärimmäisen tärkeää ihmisen elämän ja terveyden suojelemiseksi.

On myös monia tapauksia, joissa myrkytys tapahtuu autotallissa, jossa kootaan runsaasti toimivia moottoreita, mutta raikasta ilmaa ei riitä. Kuolema, joka ylittää sallitun pitoisuuden, tapahtuu tunnin aikana. Tuntuu, että kaasun läsnäolo on fyysisesti mahdotonta, koska hajua tai väriä ei ole.

Käyttö teollisuudessa

Metallurgisessa teollisuudessa hiilimonoksidia käytetään usein metallien pelkistysreaktioihin niiden oksideista tai suoloista. Tuloksena olevan yhdisteen kaava on CO ₂ . Muodostui myös puhdas aine - metalli.

Lisäksi käytetään hiilimonoksidia:

• Lihan ja kalatuotteiden jalostus, joka antaa heille mahdollisuuden tuoda uutta iloa;
• Tiettyjen orgaanisten yhdisteiden synteesi;
• Generaattorikaasun osana.

Siksi tämä aine ei ole vain haitallinen ja vaarallinen, vaan myös hyödyllinen henkilö ja hänen taloudellinen toimintaansa varten.