Metallerle karbon monoksit. Karbon monoksit: formül ve özellikler

Şunu işaret ediyor: karbon monoksit(karbon monoksit (II), karbon monoksit, karbon monoksit) havada tehlikeli bir konsantrasyonda oluşur, belirlenmesi zordur - görünmez, kokmayabilir, odada yavaş yavaş, fark edilmeden birikir. İnsan hayatı için son derece tehlikelidir: Oldukça zehirlidir, akciğerlerdeki aşırı içerik ciddi zehirlenmelere yol açar ve ölümler. Her yıl gaz zehirlenmesinden kaynaklanan yüksek bir ölüm oranı kaydedilmektedir. Aşağıdaki önlemlerle zehirlenme riski azaltılabilir: basit kurallar ve özel karbondioksit sensörlerinin kullanılması.

Karbon monoksit nedir

Doğal gaz herhangi bir biyokütlenin yanması sırasında oluşur; endüstride herhangi bir karbon bazlı bileşiğin yanmasının bir ürünüdür. Her iki durumda da gaz salınımının ön koşulu oksijen eksikliğidir. Bunun sonucunda büyük miktarlarda atmosfere karışır. orman yangınları otomobil motorlarında yakıtın yanması sırasında oluşan egzoz gazları şeklinde. Endüstriyel amaçlı olarak organik alkol, şeker üretiminde, hayvan eti ve balığın işlenmesinde kullanılır. İnsan hücreleri tarafından da az miktarda monoksit üretilir.

Özellikler

Kimyasal açıdan monoksit – inorganik bileşik Molekülünde tek bir oksijen atomu bulunan kimyasal formülü CO'dur. Bu kimyasal madde Kendine özgü bir rengi, tadı ve kokusu olmayan, havadan hafif, hidrojenden ağır olan ve oda sıcaklığında etkisiz olan bir gazdır. Koklayan kişi yalnızca havadaki organik yabancı maddelerin varlığını hisseder. Toksik ürünler kategorisine aittir; havadaki %0,1 konsantrasyonda ölüm bir saat içinde meydana gelir. İzin verilen maksimum konsantrasyon özelliği 20 mg/küb.m'dir.

Karbon monoksitin insan vücudu üzerindeki etkisi

Karbon monoksit insanlar için ölümcüldür. Toksik etkisi, kan hemoglobinine karbon monoksit (II) eklenmesinin bir ürünü olan kan hücrelerinde karboksihemoglobin oluşumuyla açıklanmaktadır. Yüksek seviye karboksihemoglobin içeriği nedenleri oksijen açlığı, beyne ve vücudun diğer dokularına yetersiz oksijen beslemesi. Hafif zehirlenme ile kandaki içeriği düşüktür, yıkım doğal olarak belki 4-6 saat içinde. Yüksek konsantrasyonlarda yalnızca ilaçlar etkilidir.

Karbon monoksit zehirlenmesi

Karbon monoksit en çok kullanılanlardan biridir. tehlikeli maddeler. Zehirlenme durumunda, kişinin genel durumunda bir bozulma ile birlikte vücutta sarhoşluk meydana gelir. Karbon monoksit zehirlenmesinin belirtilerini erken tanımak çok önemlidir. Tedavinin sonucu, maddenin vücuttaki düzeyine ve yardımın ne kadar çabuk ulaştığına bağlıdır. Bu durumda dakikalar önemlidir - kurban ya tamamen iyileştirilebilir ya da sonsuza kadar hasta kalabilir (hepsi kurtarıcıların müdahale hızına bağlıdır).

Belirtiler

Zehirlenmenin derecesine bağlı olarak baş ağrıları, baş dönmesi, kulak çınlaması, hızlı kalp atışı, mide bulantısı, nefes darlığı, gözlerde titreme ve genel halsizlik ortaya çıkabilir. Genellikle bir kişi gazla dolu bir odada olduğunda özellikle tehlikeli olan uyuşukluk görülür. Solunursa büyük miktar zehirli maddeler, kasılmalar, bilinç kaybı ve özellikle ağır vakalarda koma görülür.

Karbon monoksit zehirlenmesinde ilk yardım

Karbon monoksit zehirlenmesi durumunda mağdura olay yerinde ilk yardım sağlanmalıdır. Onu hemen temiz havaya çıkarmalı ve doktor çağırmalısınız. Güvenliğinizi de unutmamalısınız: Bu maddenin kaynağının bulunduğu bir odaya girerken sadece derin bir nefes almalısınız ve içeride nefes almamalısınız. Doktor gelene kadar akciğerlere oksijen erişimini kolaylaştırmak gerekir: düğmeleri açın, kıyafetleri çıkarın veya gevşetin. Mağdurun bilincini kaybederse ve nefes almayı bırakırsa suni havalandırma gereklidir.

Zehirlenmeye karşı panzehir

Karbon monoksit zehirlenmesine karşı özel bir panzehir ilaç Karboksihemoglobin oluşumunu aktif olarak önleyen. Panzehirin etkisi, vücudun oksijen ihtiyacında bir azalmaya yol açar, oksijen eksikliğine duyarlı organları destekler: beyin, karaciğer vb. Hastayı bir bölgeden çıkardıktan hemen sonra 1 ml'lik bir dozajda kas içine uygulanır. yüksek konsantrasyonda toksik madde. Panzehir, ilk uygulamadan en geç bir saat sonra yeniden uygulanabilir. Önleme amacıyla kullanımına izin verilir.

Tedavi

Hafif derecede karbon monoksite maruz kalma durumunda tedavi ayakta tedavi bazında yapılır; ciddi vakalarda hasta hastaneye kaldırılır. Zaten ambulansta kendisine oksijen torbası veya maskesi veriliyor. Ağır vakalarda vücuda yüksek dozda oksijen vermek için hasta bir basınç odasına yerleştirilir. Kas içine bir panzehir uygulanır. Kan gazı seviyeleri sürekli izlenir. Daha fazla rehabilitasyon tıbbidir, doktorların eylemleri beyin fonksiyonunu düzeltmeyi amaçlamaktadır; kardiyovasküler sistem, akciğerler.

Sonuçlar

Vücutta karbon monoksite maruz kalmak ciddi hastalıklara neden olabilir: kişinin beyin performansı, davranışı ve bilinci değişir ve açıklanamayan baş ağrıları ortaya çıkar. Özellikle etkisi zararlı maddeler hafıza etkilenir - beynin geçişten sorumlu olan kısmı kısa süreli hafıza uzun vadede. Hasta karbon monoksit zehirlenmesinin etkilerini ancak birkaç hafta sonra hissedebilir. Mağdurların çoğu bir süre rehabilitasyondan sonra tamamen iyileşir, ancak bazıları hayatlarının geri kalanında bunun sonuçlarına katlanır.

İç mekanlarda karbon monoksit nasıl belirlenir

Karbon monoksit zehirlenmesi evde kolaydır ve sadece yangın sırasında meydana gelmez. Arızalı bir gazlı su ısıtıcısının veya havalandırmanın çalışması sırasında soba damperinin dikkatsiz kullanılması nedeniyle karbondioksit konsantrasyonu oluşur. Karbon monoksitin kaynağı bir gaz sobası olabilir. Odada duman varsa, bu zaten alarmı çalmak için bir nedendir. İçin sürekli izleme Gaz seviyesi için özel sensörler bulunmaktadır. Gaz konsantrasyonu seviyesini izlerler ve normun aşılması durumunda rapor verirler. Böyle bir cihazın varlığı zehirlenme riskini azaltır.

Video

Karbon monoksit (karbon monoksit, karbon monoksit, karbon(II) monoksit) renksiz, son derece zehirli, tatsız ve kokusuz, havadan hafif (normal şartlarda) bir gazdır. Kimyasal formül - CO.

Molekül yapısı

Üçlü bağın varlığı nedeniyle CO molekülü çok güçlüdür (ayrışma enerjisi 1069 kJ/mol veya 256 kcal/mol, bu da diğerlerinden daha fazladır) iki atomlu moleküller) ve küçük bir nükleer mesafeye sahiptir ( D C≡O =0,1128 nm veya 1,13 Å).

Molekül zayıf polarizedir, elektrik dipol momenti μ = 0,04⋅10 −29 Cm'dir. Çok sayıda çalışma şunu göstermiştir: negatif yük CO molekülündeki karbon atomu C − ←O + üzerinde yoğunlaşmıştır (moleküldeki dipol momentinin yönü daha önce varsayılanın tersidir). İyonlaşma enerjisi 14,0 eV, kuvvet bağlantısı sabiti k = 18,6 .

Özellikler

Karbon(II)monoksit renksiz, tatsız ve kokusuz bir gazdır. Yanıcı “Karbon monoksit kokusu” olarak adlandırılan koku aslında organik yabancı maddelerin kokusudur.

Karbon(II) monoksitin dahil olduğu ana kimyasal reaksiyon türleri, indirgeyici özellikler sergilediği ekleme reaksiyonları ve redoks reaksiyonlarıdır.

Oda sıcaklığında CO aktif değildir; ısıtıldığında ve çözeltilerde kimyasal aktivitesi önemli ölçüde artar. Böylece çözeltilerde tuzları ve diğerlerini halihazırda oda sıcaklığında bulunan metallere indirger. Isıtıldığında diğer metalleri de azaltır, örneğin CO + CuO → Cu + CO 2. Pirometalurjide yaygın olarak kullanılır. CO'nun kalitatif tespitine yönelik yöntem, çözelti içindeki CO'nun paladyum klorür ile reaksiyonuna dayanmaktadır, aşağıya bakınız.

Çözeltideki CO'nun oksidasyonu genellikle yalnızca bir katalizörün varlığında fark edilebilir bir oranda meydana gelir. İkincisini seçerken, ana rol oksitleyici maddenin doğası tarafından oynanır. Bu nedenle, KMnO 4, CO'yu en hızlı şekilde ince ezilmiş gümüş varlığında, K2Cr207 - tuzların varlığında, KClO3 - OsO4 varlığında oksitler. Genel olarak CO, indirgeme özellikleri açısından moleküler hidrojene benzer.

830 °C'nin altında daha güçlü indirgeyici ajan CO'dur ve üstünde hidrojendir. Bu nedenle reaksiyon dengesi

830 °C'ye kadar olan sıcaklıklar sağa, 830 °C'nin üzerindeki sıcaklıklar ise sola kaydırılır.

İlginçtir ki, CO'nun oksidasyonu yoluyla yaşam için ihtiyaç duydukları enerjiyi elde eden bakteriler vardır.

Karbon(II) monoksit alevle yanar mavi(reaksiyon başlangıç ​​sıcaklığı 700 °C) havada:

CO'nun yanma sıcaklığı 2100 °C'ye ulaşabilir. Yanma reaksiyonu bir zincirleme reaksiyondur ve başlatıcılar küçük miktarlar hidrojen içeren bileşikler (su, amonyak, hidrojen sülfür vb.)

Böylesine iyi bir kalorifik değer nedeniyle CO, diğer şeylerin yanı sıra ısıtma için kullanılan çeşitli teknik gaz karışımlarının (örneğin jeneratör gazına bakın) bir bileşenidir. Havayla karıştığında patlayıcıdır; Alev yayılımının alt ve üst konsantrasyon sınırları: %12,5'ten %74'e (hacimce).

halojenler. En büyük pratik uygulama klor ile reaksiyona girdi:

(\displaystyle (\mathsf (CO+Cl_(2)\rightarrow COCl_(2))).)

(F C Ö) 2 Ö 2 + 2 K ben → 2 K F + ben 2 + 2 C Ö 2.

° 298 = −229 kJ, Δ

° 298 = −134 J/K).

SO2'yi geri yükler:

(\displaystyle (\mathsf (2CO+SO_(2)\rightarrow 2CO_(2)+S.)))

n C Ö + M e → [ M e (C O) n ] (\displaystyle (\mathsf (nCO+Me\rightarrow))) Karbon(II) monoksit suda az çözünür ancak onunla reaksiyona girmez. Ayrıca alkali ve asit çözeltileriyle reaksiyona girmez. Ancak karşılık gelen formatları oluşturmak için alkali eriyiklerle reaksiyona girer: C O + K O H → H C O O K .

alkoller + doğrusal alkanlar. Bu süreç metanol, sentetik dizel yakıt, gibi önemli endüstriyel ürünlerin üretiminin kaynağıdır. polihidrik alkoller

, yağlar ve yağlayıcılar.

Toksisite

Fizyolojik etki

Karbon monoksit çok zehirlidir.

• Karbon monoksitin (II) toksik etkisi, hemoglobinin oksijen ile kompleksi (oksihemoglobin) ile karşılaştırıldığında, hemoglobin ile çok daha güçlü bir karbonil kompleksi olan karboksihemoglobin oluşumundan kaynaklanmaktadır. Böylece oksijen taşıma ve hücresel solunum süreçleri engellenir. Havadaki %0,1'in üzerindeki konsantrasyonlar bir saat içinde ölüme yol açar. Mağdur temiz havaya çıkarılmalıdır. Zehirlenme durumunda hafif derece
• Akciğerlerin oksijenle hiperventilasyonu yeterlidir.
• Yapay havalandırma.
• Deri altında lobeline veya kafein.

Karboksilaz intravenöz olarak.

Dünya tıbbı, karbon monoksit zehirlenmesi vakalarında kullanılabilecek güvenilir panzehirleri bilmiyor.

Karbon(II) koruması

Endojen karbon monoksit Endojen karbon monoksit normalde insan ve hayvanlardaki hücreler tarafından üretilir ve bir sinyal molekülü olarak görev yapar. Ünlüleri oynuyor fizyolojik rol özellikle vücutta bir nörotransmiterdir ve vazodilatasyona neden olur. Endojen karbon monoksitin vücuttaki rolü nedeniyle metabolizmasındaki bozukluklar aşağıdakilerle ilişkilidir:çeşitli hastalıklar

nörodejeneratif hastalıklar, kan damarlarının aterosklerozu, hipertansiyon, kalp yetmezliği, çeşitli inflamatuar süreçler gibi.

1993 yılında endojen karbon monoksitin insan vücudunda normal bir nörotransmiter olduğuna ve ayrıca vücuttaki inflamatuar reaksiyonları normal olarak modüle eden üç endojen gazdan biri olduğuna (diğer ikisi nitrik oksit (II) ve hidrojen sülfürdür) dair ilk kanıtın ardından, Endojen karbon monoksit, önemli bir biyolojik düzenleyici olarak klinisyenlerin ve araştırmacıların büyük ilgisini çekmiştir. Birçok dokuda, yukarıdaki gazların üçünün de antiinflamatuar ajanlar, vazodilatörler olduğu ve aynı zamanda anjiyogenezi tetiklediği gösterilmiştir. Ancak her şey o kadar basit ve net değil. Anjiyogenez, diğer şeylerin yanı sıra büyümede de rol oynadığı için her zaman faydalı bir etki değildir. kötü huylu tümörler ve aynı zamanda makula dejenerasyonu sırasında retina hasarının nedenlerinden biridir. Özellikle sigara içmenin (doğal üretimden birkaç kat daha yüksek konsantrasyonlar üreten kandaki karbon monoksitin ana kaynağı) retinanın makula dejenerasyonu riskini 4-6 kat artırdığını belirtmek önemlidir.

Bazı sinapslarda olduğuna dair bir teori var. sinir hücreleri Bilginin uzun süreli depolanmasının meydana geldiği durumlarda, alıcı hücre, alınan sinyale yanıt olarak endojen karbon monoksit üretir, bu da sinyali iletici hücreye geri iletir, böylece kendisinden sinyal almaya devam etmeye hazır olduğunu bildirir ve sinyal verici hücrenin aktivitesinin arttırılması. Bu sinir hücrelerinin bazıları, endojen karbon monoksite maruz kalındığında aktive olan bir enzim olan guanilat siklaz içerir.

Endojen karbon monoksitin antiinflamatuar bir madde ve sitoprotektör olarak rolü üzerine araştırmalar dünya çapında birçok laboratuvarda gerçekleştirilmiştir. Endojen karbon monoksitin bu özellikleri, metabolizmasına müdahaleyi bu kadar farklı hastalıkların tedavisinde ilginç bir terapötik hedef haline getirmektedir. patolojik durumlar iskemi ve ardından gelen reperfüzyonun neden olduğu doku hasarı (ve bu, örneğin miyokard enfarktüsü, iskemik felç), transplant reddi, vasküler ateroskleroz, şiddetli sepsis, şiddetli sıtma, otoimmün hastalıklar gibi. İnsanlar üzerinde de klinik araştırmalar yapılmış ancak sonuçları henüz yayınlanmamıştır.

Özetlemek gerekirse, endojen karbon monoksitin vücuttaki rolü hakkında 2015 yılında bilinenler şu şekilde özetlenebilir:

• Endojen karbon monoksit, önemli endojen sinyal moleküllerinden biridir;
• Endojen karbon monoksit, merkezi sinir sistemi ve kardiyovasküler sistemin fonksiyonlarını modüle eder;
• Endojen karbon monoksit, trombosit agregasyonunu ve bunların kan damarlarının duvarlarına yapışmasını engeller;
• Gelecekte endojen karbon monoksit metabolizmasını etkilemek, birçok hastalık için önemli tedavi stratejilerinden biri olabilir.

Keşif tarihi

Kömür yandığında ortaya çıkan dumanın zehirliliği Aristoteles ve Galen tarafından anlatılmıştır.

Karbon(II) monoksit ilk kez elde edildi Fransız kimyager Jacques de Lasson çinko oksidi kömürle ısıtırken, mavi bir alevle yandığı için başlangıçta hidrojen ile karıştırıldı.

Bu gazın karbon ve oksijen içerdiği gerçeği İngiliz kimyager William Cruyckshank tarafından keşfedildi. Gazın toksisitesi 1846 yılında Fransız doktor Claude Bernard tarafından köpekler üzerinde yapılan deneylerde incelenmiştir.

Dünya atmosferi dışındaki karbon(II) monoksit, ilk kez 1949 yılında Belçikalı bilim adamı M. Migeotte tarafından, Güneş'in IR spektrumunda bir ana titreşim-dönme bandının varlığıyla keşfedilmiştir. Karbon(II) monoksit yıldızlararası ortam 1970 yılında keşfedildi

Fiş

Endüstriyel yöntem

• Oksijen eksikliği koşullarında karbon veya karbon bazlı bileşiklerin (örneğin benzin) yanması sırasında oluşur:

• veya karbondioksiti sıcak kömürle azaltırken:

Bu reaksiyon, soba yangını sırasında, soba damperinin çok erken kapatılmasıyla (kömürler tamamen yanmadan) meydana gelir. Bu durumda oluşan karbon monoksit (II), toksisitesi nedeniyle fizyolojik bozukluklara (“dumanlara”) ve hatta ölüme (aşağıya bakınız) neden olur; önemsiz isimler- “karbon monoksit”.

Karbondioksitin indirgeme reaksiyonu tersinirdir; sıcaklığın bu reaksiyonun denge durumu üzerindeki etkisi grafikte gösterilmiştir. Sağdaki reaksiyon entropi faktörüyle, soldaki reaksiyon ise entalpi faktörüyle sağlanır. 400 °C'nin altındaki sıcaklıklarda denge neredeyse tamamen sola, 1000 °C'nin üzerindeki sıcaklıklarda ise sağa (CO oluşumuna doğru) kayar. Şu tarihte: düşük sıcaklıklar bu reaksiyonun hızı çok düşüktür, dolayısıyla karbon(II) monoksit normal koşullar altında oldukça kararlıdır. Bu dengenin özel bir adı var Yatak odası dengesi.

• Karbon monoksitin (II) diğer maddelerle karışımları, hava, su buharı vb.'nin sıcak kok, kömür veya kahverengi kömür vb. katmanından geçirilmesiyle elde edilir (bkz. jeneratör gazı, su gazı, karışık gaz, sentez gazı ).

Laboratuvar yöntemi

• Sıcak konsantre sülfürik asit etkisi altında sıvı formik asidin ayrışması veya gaz halindeki formik asidin fosfor oksit P205 üzerinden geçirilmesi. Reaksiyon şeması:

• H C O O H + C l S Ö 3 H → H 2 S Ö 4 + H C l + C O .

• Oksalik ve konsantre sülfürik asit karışımının ısıtılması. Reaksiyon aşağıdaki denkleme göre ilerler:

• (\displaystyle (\mathsf (H_(2)C_(2)O_(4)(\xrightarrow[(H_(2)SO_(4))](^(o)t))CO\uparrow +CO_(2) \uparrow +H_(2)O.)))

K 4 [ Fe (C N) 6 ] + 6 H 2 S Ö 4 + 6 H 2 Ö → o t 2 K 2 S Ö 4 + F e S Ö 4 + 3 (NH 4) 2 S Ö 4 + 6 C Ö .

(\displaystyle (\mathsf (K_(4)+6H_(2)SO_(4)+6H_(2)O(\xrightarrow[()](^(o)t))2K_(2)SO_(4)+ FeSO_(4)+3(NH_(4))_(2)SO_(4)+6CO\uparrow .)))

M g + Z n C Ö 3 → o t M g O + Z n O + C Ö .

(\displaystyle (\mathsf (Mg+ZnCO_(3)(\xrightarrow[()](^(o)t))MgO+ZnO+CO\uparrow .))) Karbon monoksit tayini (II)

P d C l 2 + C Ö + H 2 Ö → P ​​d ↓ + C Ö 2 + 2 H C l .

• Karbon(II) monoksit, kritik endüstriyel işlemlerde hidrojen ile reaksiyonlarda kullanılan bir ara reaktiftir. organik alkoller ve dallanmamış hidrokarbonlar.
• Karbon monoksit (II), hayvan etini ve balığı işlemek için kullanılır, onlara parlak kırmızı bir renk ve tadı değiştirmeden tazelik görünümü verir (teknoloji) Dumanı temizle Ve Tatsız duman). İzin verilen CO konsantrasyonu 200 mg/kg ettir.
• Karbon(II) monoksit, gazla çalışan araçlarda yakıt olarak kullanılan jeneratör gazının ana bileşenidir.
• Motor egzozundan çıkan karbon monoksit, İkinci Dünya Savaşı sırasında Naziler tarafından insanları zehirleyerek toplu öldürmek için kullanıldı.

Dünya atmosferindeki karbon(II) monoksit

Dünya atmosferine doğal ve antropojenik giriş kaynakları vardır. Doğal koşullar altında, Dünya yüzeyinde, organik bileşiklerin eksik anaerobik ayrışması ve biyokütlenin yanması sırasında, özellikle orman ve bozkır yangınları sırasında CO oluşur. Karbon monoksit (II), toprakta hem biyolojik olarak (canlı organizmalar tarafından salınır) hem de biyolojik olmayan yollarla oluşur. Birinci hidroksil grubuna göre orto- veya para-pozisyonlarında OCH3 veya OH grupları içeren, topraklarda yaygın olarak bulunan fenolik bileşikler nedeniyle karbon monoksit (II) salınımı deneysel olarak kanıtlanmıştır.

Biyolojik olmayan CO üretiminin ve bunun mikroorganizmalar tarafından oksidasyonunun genel dengesi spesifik faktörlere bağlıdır. çevresel koşullar, öncelikle nem ve değerden. Örneğin, karbon(II) monoksit kurak topraklardan doğrudan atmosfere salınır, böylece bu gazın konsantrasyonunda yerel maksimumlar oluşur.

Atmosferde CO, metan ve diğer hidrokarbonları (öncelikle izopren) içeren reaksiyon zincirlerinin ürünüdür.

Ana antropojenik kaynak CO şu anda içten yanmalı motorlardan çıkan egzoz gazı olarak hizmet vermektedir. Motorlarda hidrokarbon yakıtların yanması sırasında karbon monoksit oluşur içten yanmalı yetersiz sıcaklıklarda veya hava besleme sisteminin kötü ayarlanmasında (CO'yu CO2'ye oksitlemek için yetersiz oksijen sağlanır). Geçmişte atmosfere antropojenik CO girişinin önemli bir kısmı, 19. yüzyılda iç mekan aydınlatmasında kullanılan aydınlatıcı gazla sağlanıyordu. Bileşimi kabaca su gazına karşılık geliyordu, yani %45'e kadar karbon monoksit (II) içeriyordu. Çok daha ucuz ve enerji açısından verimli bir analogun varlığı nedeniyle kamu hizmetleri sektöründe kullanılmamaktadır -

Bizi çevreleyen her şey çeşitli kimyasal elementlerin bileşiklerinden oluşur. Sadece havayı değil aynı zamanda kompleksi de soluruz organik bileşik oksijen, nitrojen, hidrojen, karbondioksit ve diğer gerekli bileşenleri içerir. Bu unsurların birçoğunun özel olarak insan vücudu ve genel olarak Dünya üzerindeki yaşam üzerindeki etkisi henüz tam olarak araştırılmamıştır. Elementlerin, gazların, tuzların ve diğer oluşumların birbirleriyle etkileşim süreçlerini anlamak için okul dersine “Kimya” konusu tanıtıldı. 8.sınıf, onaylanmış genel eğitim programına göre kimya derslerinin başlangıcıdır.

Her ikisinde de bulunan en yaygın bileşiklerden biri yer kabuğu ve atmosferde bir oksittir. Oksit, herhangi bir kimyasal elementin oksijen atomuna sahip bir bileşiğidir. Dünyadaki tüm yaşamın kaynağı olan su bile hidrojen oksittir. Ancak bu yazıda genel olarak oksitler hakkında değil, en yaygın bileşiklerden biri olan karbon monoksit hakkında konuşacağız. Bu bileşikler oksijen ve karbon atomlarının birleştirilmesiyle elde edilir. Bu bileşikler şunları içerebilir: çeşitli miktarlar karbon ve oksijen atomları, ancak iki ana karbon ve oksijen bileşiği ayırt edilmelidir: karbon monoksit ve karbondioksit.

Karbon monoksit üretmenin kimyasal formülü ve yöntemi

Formülü nedir? Karbon monoksitin hatırlanması oldukça kolaydır - CO. Karbon monoksit molekülü üçlü bir bağdan oluşur ve bu nedenle oldukça yüksek bir bağ kuvvetine sahiptir ve çok küçük bir çekirdekler arası mesafeye (0,1128 nm) sahiptir. Bunun kırılma enerjisi kimyasal bileşik 1076 kJ/mol'dür. Üçlü bağ, karbon elementinin atom yapısında elektronlar tarafından işgal edilmeyen bir p-orbitaline sahip olması nedeniyle oluşur. Bu durum karbon atomunun alıcı olma fırsatını yaratır. elektron çifti. Aksine, oksijen atomu p-orbitallerinden birinde paylaşılmamış bir elektron çiftine sahiptir, bu da onun elektron verme kapasitesine sahip olduğu anlamına gelir. Bu iki atom iki hariç birleştiğinde kovalent bağlarüçüncüsü de ortaya çıkıyor: verici-alıcı kovalent bağı.

Var çeşitli yollar CO elde etmek En basitlerinden biri karbondioksitin sıcak kömür üzerinden geçirilmesidir. İÇİNDE laboratuvar koşulları Karbon monoksit aşağıdaki reaksiyonla üretilir: formik asit, formik asidi su ve karbon monoksite ayıran sülfürik asit ile ısıtılır.

Oksalik ve sülfürik asit ısıtıldığında da CO açığa çıkar.

CO'nun fiziksel özellikleri

Karbon monoksit (2) aşağıdaki özelliklere sahiptir fiziksel özellikler Belirgin bir kokusu olmayan, renksiz bir gazdır. Karbon monoksit sızıntısı sırasında ortaya çıkan tüm yabancı kokular, organik yabancı maddelerin parçalanmasının ürünleridir. Havadan çok daha hafiftir, son derece zehirlidir, suda çok az çözünür ve farklı yüksek derece yanıcılık.

CO'nun en önemli özelliği olumsuz etki insan vücudunda. Karbon monoksit zehirlenmesi şunlara yol açabilir: ölümcül sonuç. Karbon monoksitin insan vücudu üzerindeki etkileri aşağıda daha ayrıntılı olarak tartışılacaktır.

CO'nun kimyasal özellikleri

Temel kimyasal reaksiyonlar karbon oksitlerin (2) kullanılabileceği - bu bir redoks reaksiyonunun yanı sıra bir ekleme reaksiyonudur. Redoks reaksiyonu, CO'nun daha fazla ısıtma ile karıştırılarak metalleri oksitlerden azaltma yeteneği ile ifade edilir.

Oksijenle etkileşime girdiğinde karbondioksit oluşur ve salınır önemli miktar sıcaklık. Karbon monoksit mavimsi bir alevle yanar. Karbon monoksitin çok önemli bir işlevi metallerle etkileşimidir. Bu tür reaksiyonlar sonucunda büyük çoğunluğu metal karboniller oluşur. kristal maddeler. Ultra saf metallerin üretiminde ve metal kaplama uygulamalarında kullanılırlar. Bu arada, karboniller kimyasal reaksiyonlar için katalizör olarak kendilerini kanıtlamışlardır.

Kimyasal formül ve karbondioksit üretme yöntemi

Karbon dioksit veya karbondioksit, CO2 kimyasal formülüne sahiptir. Molekülün yapısı CO'nunkinden biraz farklıdır. İÇİNDE bu eğitim karbonun oksidasyon durumu +4'tür. Molekülün yapısı doğrusaldır, yani polar değildir. CO 2 molekülü CO kadar güçlü değildir. İÇİNDE dünyanın atmosferi Toplam hacimce yaklaşık %0,03 karbondioksit içerir. Bu göstergedeki bir artış yok eder ozon tabakası Toprak. Bilimde bu olaya sera etkisi denir.

Karbondioksit alabilirsiniz çeşitli şekillerde. Endüstride baca gazlarının yanması sonucu oluşur. Alkol üretim sürecinin bir yan ürünü olabilir. Havanın nitrojen, oksijen, argon ve diğerleri gibi ana bileşenlerine ayrıştırılması işlemiyle elde edilebilir. Laboratuvar koşullarında kireç taşının yakılmasıyla karbon monoksit (4) elde edilebildiği gibi, evde sitrik asit ve kabartma tozu reaksiyonu kullanılarak karbondioksit üretilebilmektedir. Bu arada, üretimlerinin en başında gazlı içecekler tam olarak bu şekilde yapılıyordu.

CO2'nin fiziksel özellikleri

Karbondioksit renksizdir gaz halindeki madde karakteristik keskin bir koku olmadan. yüzünden yüksek sayı Oksidasyon bu gazın hafif ekşi bir tada sahip olmasına neden olur. Bu ürün, kendisi yanmanın sonucu olduğundan yanma sürecini desteklemez. Şu tarihte: artan konsantrasyon karbondioksit, kişi nefes alma yeteneğini kaybeder, bu da ölüme yol açar. Karbondioksitin insan vücudu üzerindeki etkileri aşağıda daha ayrıntılı olarak tartışılacaktır. CO2 havadan çok daha ağırdır ve oda sıcaklığında bile suda oldukça çözünür.

En çok biri ilginç özellikler karbondioksit sıvı olmamasıdır toplama durumu normal koşullar altında atmosferik basınç. Ancak karbondioksitin yapısı -56,6 °C sıcaklığa ve yaklaşık 519 kPa basınca maruz kalırsa renksiz bir sıvıya dönüşür.

Sıcaklık önemli ölçüde düştüğünde gaz “kuru buz” adı verilen durumda olur ve -78 o C'nin üzerindeki bir sıcaklıkta buharlaşır.

CO2'nin kimyasal özellikleri

Kendilerine göre kimyasal özellikler Formülü CO2 olan karbon monoksit (4), tipik bir asidik oksittir ve tüm özelliklerine sahiptir.

1. Su ile etkileşime girdiğinde, zayıf asitliğe ve çözeltilerde düşük stabiliteye sahip olan karbonik asit oluşur.

2. Alkalilerle etkileşime girdiğinde karbondioksit karşılık gelen tuz ve suyu oluşturur.

3. Aktif metal oksitlerle etkileşimi sırasında tuz oluşumunu teşvik eder.

4. Yanma sürecini desteklemez. Etkinleştir bu süreç sadece bazıları yapabilir aktif metaller Lityum, potasyum, sodyum gibi.

Karbon monoksitin insan vücudu üzerindeki etkisi

Tüm gazların ana sorununa dönelim - insan vücudu üzerindeki etkisi. Karbon monoksit, yaşamı son derece tehdit eden gazlar grubuna aittir. İnsanlar ve hayvanlar için vücuda girdiğinde kanı ciddi şekilde etkileyen son derece güçlü bir toksik maddedir. sinir sistemi vücut ve kaslar (kalp dahil).

Havadaki karbonmonoksit gazının belirgin bir kokusu olmadığından tanınamaz. İşte tam da bu yüzden tehlikelidir. Akciğerler yoluyla insan vücuduna giren karbon monoksit, kandaki yıkıcı aktivitesini harekete geçirir ve oksijenden yüzlerce kat daha hızlı bir şekilde hemoglobin ile etkileşime girmeye başlar. Sonuç olarak karboksihemoglobin adı verilen çok kararlı bir bileşik ortaya çıkar. Oksijenin akciğerlerden kaslara taşınmasını engeller, bu da kas dokusunun aç kalmasına neden olur. Özellikle beyin bundan ciddi şekilde etkilenir.

Karbon monoksit zehirlenmesini koku duyusu ile tanıyamadığımız için erken aşamalarda ortaya çıkan bazı temel belirtilere dikkat etmelisiniz:

• baş ağrısının eşlik ettiği baş dönmesi;
• kulaklarda çınlama ve gözlerin önünde titreme;
• çarpıntı ve nefes darlığı;
• yüz kızarıklığı.

Daha sonra zehirlenme kurbanı gelişir şiddetli zayıflık, bazen kusma. Şiddetli zehirlenme vakalarında, daha fazla bilinç kaybı ve koma ile birlikte istemsiz kasılmalar mümkündür. Hastaya derhal uygun tedavi sağlanmazsa tıbbi bakım, o zaman ölüm mümkündür.

Karbondioksitin insan vücudu üzerindeki etkisi

Asitliği +4 olan karbon oksitler boğucu gazlar kategorisine aittir. Yani karbondioksit toksik bir madde değil ancak oksijenin vücuda akışını önemli ölçüde etkileyebiliyor. Karbondioksit seviyesi %3-4'e çıktığında kişi ciddi anlamda halsizleşir ve uykulu hissetmeye başlar. Seviye %10'a çıktığında şiddetli baş ağrıları, baş dönmesi, işitme kaybı gelişmeye başlar, bazen de bilinç kaybı meydana gelir. Karbondioksit konsantrasyonu% 20'ye yükselirse oksijen açlığından ölüm meydana gelir.

Karbondioksit zehirlenmesinin tedavisi çok basittir; mağdurun aşağıdakilere erişmesine izin verin: temiz hava gerekirse suni teneffüs yapın. Son çare olarak mağduru solunum cihazına bağlamanız gerekir.

Bu iki karbon oksidin vücut üzerindeki etkisinin açıklamalarından, karbon monoksitin yüksek toksisitesi ve vücuda içeriden hedeflenen etkisi ile insanlar için hala büyük bir tehlike oluşturduğu sonucuna varabiliriz.

Karbondioksit o kadar sinsi değil ve insanlara daha az zararlı, bu yüzden insanlar bu maddeyi gıda endüstrisinde bile aktif olarak kullanıyor.

Karbon oksitlerin endüstride kullanımı ve yaşamın çeşitli yönlerine etkileri

Karbon oksitler insan faaliyetinin çeşitli alanlarında çok geniş bir uygulamaya sahiptir ve spektrumları son derece zengindir. Bu nedenle, karbon monoksit metalurjide dökme demirin eritilmesi sürecinde yaygın olarak kullanılmaktadır. CO, buzdolabında gıda depolamaya yönelik bir malzeme olarak geniş bir popülerlik kazanmıştır. Bu oksit, et ve balıkların işlenmesinde, onlara taze bir görünüm kazandırmak ve tadı değiştirmemek için kullanılır. Bu gazın toksisitesini unutmamak ve izin verilen dozun 1 kg ürün başına 200 mg'ı geçmemesi gerektiğini unutmamak önemlidir. CO girişi son zamanlarda Otomotiv endüstrisinde gazla çalışan araçlarda yakıt olarak giderek daha fazla kullanılmaktadır.

Karbondioksit toksik değildir ve bu nedenle gıda endüstrisinde koruyucu veya mayalayıcı madde olarak yaygın şekilde kullanılır. CO 2 aynı zamanda maden ve karbonatlı suların üretiminde de kullanılmaktadır. Katı formunda (“kuru buz”), genellikle dondurucularda bir oda veya cihazda sürekli olarak düşük bir sıcaklığı korumak için kullanılır.

Köpüğü yangını oksijenden tamamen izole eden ve yangının alevlenmesini önleyen karbondioksitli yangın söndürücüler çok popüler hale geldi. Buna göre diğer bir uygulama alanı da yangın güvenliği. Havalı tabancalardaki silindirler de karbondioksitle doldurulur. Ve elbette hemen hemen her birimiz oda hava spreyinin nelerden oluştuğunu okuduk. Evet, bileşenlerden biri karbondioksittir.

Görebildiğimiz gibi, minimal toksisitesi nedeniyle karbondioksit, hayvanlarda giderek daha yaygın hale geliyor. günlük yaşamİnsanlarda ise karbon monoksit ağır sanayide uygulama alanı bulmuştur.

Oksijenli başka karbon bileşikleri de vardır; neyse ki karbon ve oksijen formülü, oksijenli bileşikler için çeşitli seçeneklerin kullanılmasına izin verir. farklı miktarlar karbon ve oksijen atomları. Bir takım oksitler C202'den C3208'e kadar değişebilir. Ve her birini açıklamak için birden fazla sayfa gerekecek.

Doğadaki karbon oksitler

Burada ele alınan her iki karbon oksit türü de şu veya bu şekilde mevcuttur. doğal dünya. Bu nedenle, karbon monoksit, orman yanmasının bir ürünü veya insan faaliyetinin bir sonucu olabilir (egzoz gazları ve endüstriyel işletmelerden gelen tehlikeli atıklar).

Zaten bildiğimiz karbondioksit de bunun bir parçası karmaşık kompozisyon hava. İçindeki içeriği toplam hacmin yaklaşık% 0,03'üdür. Bu gösterge arttığında “ sera etkisi"Modern bilim adamlarının çok korktuğu şey.

Karbondioksit hayvanlar ve insanlar tarafından nefes verme yoluyla salınır. Bitkiler için yararlı olan karbon gibi bir elementin ana kaynağıdır, bu nedenle birçok bilim adamı büyük ölçekli ormansızlaşmanın kabul edilemezliğine işaret ederek tüm silindirlere ateş ediyor. Bitkiler karbondioksiti emmeyi bırakırsa havadaki içeriğinin yüzdesi insan yaşamı için kritik seviyelere çıkabilir.

Görünüşe göre iktidardakilerin çoğu çocukluklarında okudukları ders kitabı materyallerini unutmuşlar " Genel kimya. 8. sınıf”, aksi takdirde dünyanın birçok yerinde ormansızlaşma konusuna daha ciddi bir şekilde önem verilecekti. Bu arada bu aynı zamanda ortamdaki karbon monoksit sorunu için de geçerli. İnsan atıklarının miktarı ve bu alışılmadık derecede zehirli malzemenin çevreye emisyon yüzdesi her geçen gün artıyor. Ve insanlığın temellerine kadar kirlenmiş Dünya'yı terk etmek ve yeni bir dünya bulmak için başka dünyalara gitmek zorunda kaldığı harika çizgi film "Wally"de anlatılan dünyanın kaderinin tekrarlanmayacağı da bir gerçek değil. daha iyi bir yaşam.

Fiziksel özellikler.

Karbon monoksit, suda az çözünen, renksiz ve kokusuz bir gazdır.

t pl. 205°C,

t kip. 191°C

kritik sıcaklık =140°C

kritik basınç = 35 atm.

CO'nun sudaki çözünürlüğü hacimce yaklaşık 1:40'tır.

Kimyasal özellikler.

Normal koşullar altında CO inerttir; ısıtıldığında - bir indirgeyici madde; tuz oluşturmayan oksit.

1) oksijen ile

2C +2 Ö + Ö 2 = 2C +4 Ö 2

2) metal oksitlerle

C +2 O + CuO = Cu + C +4 O 2

3) klorlu (ışıkta)

CO + Cl 2 --hn-> COCl 2 (fosgen)

4) alkali eriyiklerle reaksiyona girer (basınç altında)

CO + NaOH = HCOONa (sodyum formik asit (sodyum format))

5) geçiş metalleriyle karboniller oluşturur

Ni + 4CO =t°= Ni(CO) 4

Fe + 5CO =t°= Fe(CO) 5

Karbon monoksit suyla kimyasal reaksiyona girmez. CO ayrıca alkaliler ve asitlerle reaksiyona girmez. Son derece zehirlidir.

Kimyasal açıdan bakıldığında, karbon monoksit esas olarak katılma reaksiyonlarına girme eğilimi ve indirgeyici özellikleriyle karakterize edilir. Ancak bu eğilimlerin her ikisi de genellikle yalnızca yüksek sıcaklıklarda ortaya çıkar. Bu koşullar altında CO oksijen, klor, kükürt, bazı metaller vb. ile birleşir. Aynı zamanda karbon monoksit ısıtıldığında birçok oksidi metalurji için çok önemli olan metallere indirger. Isıtmayla birlikte CO'nun kimyasal aktivitesindeki artış genellikle çözünmesinden kaynaklanır. Böylece çözelti halinde Au, Pt ve diğer bazı elementlerin tuzlarını normal sıcaklıklardaki serbest metallere indirgeme kapasitesine sahiptir.

Yüksek sıcaklıklarda ve yüksek basınçlarda CO, su ve kostik alkalilerle etkileşime girer: ilk durumda HCOOH oluşur ve ikincisinde sodyum formik asit oluşur. İkinci reaksiyon 120 °C'de, 5 atm basınçta meydana gelir ve teknik olarak kullanılır.

Paladyum klorürün çözeltide indirgenmesi genel şemaya göre kolaydır:

PdCl2 + H2O + CO = CO2 + 2 HCl + Pd

Bir gaz karışımında karbon monoksitin keşfi için en yaygın olarak kullanılan reaksiyon olarak hizmet eder. İnce ezilmiş paladyum metalinin açığa çıkması nedeniyle çözeltinin hafif renklenmesiyle çok küçük miktarlarda CO bile kolayca tespit edilir. CO'nun kantitatif belirlenmesi reaksiyona dayanır:

5 CO + I 2 Ey 5 = 5 CO 2 + I 2.

Çözeltideki CO'nun oksidasyonu genellikle yalnızca bir katalizörün varlığında fark edilebilir bir oranda meydana gelir. İkincisini seçerken, ana rol oksitleyici maddenin doğası tarafından oynanır. Bu nedenle, KMnO 4, CO'yu en hızlı şekilde ince ezilmiş gümüş varlığında, K 2 Cr 2 O 7 - cıva tuzları varlığında, KClO 3 - OsO 4 varlığında oksitler. Genel olarak indirgeme özellikleri bakımından CO moleküler hidrojene benzer ve normal koşullar altındaki aktivitesi ikincisinden daha yüksektir. İlginçtir ki, CO'nun oksidasyonu yoluyla yaşam için ihtiyaç duydukları enerjiyi elde eden bakteriler vardır.

İndirgeyici maddeler olarak CO ve H2'nin karşılaştırmalı aktivitesi, tersinir reaksiyonun incelenmesiyle değerlendirilebilir:

H2O + CO = CO2 + H2 + 42 kJ,

denge durumu yüksek sıcaklıklar oldukça hızlı bir şekilde kurulur (özellikle Fe203 varlığında). 830 °C'de denge karışımı eşit miktarlarda CO ve H2 içerir, yani her iki gazın oksijene ilgisi aynıdır. 830 °C'nin altında daha güçlü indirgeyici ajan CO'dur, üstünde - H2'dir.

Yukarıda tartışılan reaksiyonun ürünlerinden birinin kütle etki yasasına uygun olarak bağlanması dengesini değiştirir. Bu nedenle, bir karbon monoksit ve su buharı karışımının kalsiyum oksit üzerinden geçirilmesiyle, şemaya göre hidrojen elde edilebilir:

H2O + CO + CaO = CaCO3 + H2 + 217 kJ.

Bu reaksiyon zaten 500 °C'de gerçekleşir.

CO havada yaklaşık 700 °C'de tutuşur ve mavi alevle yanarak CO2'ye dönüşür:

2CO + O2 = 2CO2 + 564 kJ.

Bu reaksiyona eşlik eden önemli miktarda ısı salınımı, karbon monoksiti değerli bir gazlı yakıt haline getirir. Ancak en yaygın olarak çeşitli organik maddelerin sentezinde başlangıç ​​ürünü olarak kullanılır.

Kalın kömür katmanlarının fırınlarda yanması üç aşamada gerçekleşir:

1) C + O2 = C02; 2) C02 + C = 2 CO; 3) 2 CO + O 2 = 2 C02.

Borunun zamanından önce kapatılması durumunda, fırında oksijen eksikliği oluşur, bu da CO'nun ısıtılan odaya yayılmasına ve zehirlenmeye (duman) yol açmasına neden olabilir. "Karbon monoksit" kokusunun CO'dan değil, bazı organik maddelerin safsızlıklarından kaynaklandığı unutulmamalıdır.

CO alevi 2100 °C'ye kadar bir sıcaklığa sahip olabilir. CO yanma reaksiyonu, 700-1000 °C'ye ısıtıldığında, yalnızca eser miktarda su buharı veya hidrojen içeren diğer gazların (NH3, H2S, vb.) varlığında fark edilebilir bir hızda ilerlemesi açısından ilginçtir. Bunun nedeni, aşağıdaki şemalara göre OH radikallerinin ara oluşumu yoluyla meydana gelen, söz konusu reaksiyonun zincir niteliğinden kaynaklanmaktadır:

H + O2 = HO + O, sonra O + CO = CO2, HO + CO = CO2 + H, vb.

Çok yüksek sıcaklıklarda CO'nun yanma reaksiyonu gözle görülür şekilde tersine çevrilebilir hale gelir. 4000 °C'nin üzerindeki bir denge karışımındaki (1 atm basınç altında) CO2 içeriği yalnızca ihmal edilebilecek kadar küçük olabilir. CO molekülünün kendisi termal olarak o kadar stabildir ki 6000 °C'de bile ayrışmaz. Yıldızlararası ortamda CO molekülleri keşfedildi. CO, 80 °C'de metal K üzerine etki ettiğinde, K 6 C 6 O 6 bileşiminden oluşan renksiz kristalli, son derece patlayıcı bir bileşik oluşur. Potasyumun ortadan kaldırılmasıyla bu madde kolayca CO polimerizasyonunun bir ürünü olarak kabul edilebilecek karbon monoksit C6O6'ya (“trikinon”) dönüşür. Yapısı altı üyeli bir döngüye karşılık gelir, atomların oluşturduğu her biri birbirine bağlı karbon çift ​​bağ oksijen atomları ile.

Reaksiyona göre CO'nun kükürt ile etkileşimi:

CO + S = COS + 29 kJ

Sadece yüksek sıcaklıklarda hızlı gider. Ortaya çıkan karbon tioksit (O=C=S), renksiz ve kokusuz bir gazdır (en -139, en -50 °C). Karbon (II) monoksit belirli metallerle doğrudan birleşebilir. Sonuç olarak karmaşık bileşikler olarak kabul edilmesi gereken metal karboniller oluşur.

Karbon(II) monoksit ayrıca bazı tuzlarla karmaşık bileşikler oluşturur. Bunlardan bazıları (OsCl 2 ·3CO, PtCl 2 ·CO, vb.) yalnızca çözelti halinde stabildir. İkinci maddenin oluşumu, karbon monoksitin (II) güçlü HCl içindeki bir CuCl çözeltisi tarafından emilmesiyle ilişkilidir. Benzer bileşiklerin, genellikle gazların analizinde CO'yu absorbe etmek için kullanılan CuCl2'nin amonyak çözeltisinde de oluştuğu görülmektedir.

Fiş.

Oksijen yokluğunda karbonun yanması sonucu karbon monoksit oluşur. Çoğu zaman karbondioksitin sıcak kömürle etkileşimi sonucu elde edilir:

C02 + C + 171 kJ = 2 CO.

Bu reaksiyon tersine çevrilebilir ve 400 °C'nin altındaki dengesi neredeyse tamamen sola, 1000 °C'nin üzerinde ise sağa doğru kayar (Şekil 7). Ancak yalnızca yüksek sıcaklıklarda gözle görülür bir hızla kurulur. Bu nedenle normal koşullar altında CO oldukça kararlıdır.

Pirinç. 7. Denge CO 2 + C = 2 CO.

Elementlerden CO oluşumu aşağıdaki denklemi takip eder:

2C + O2 = 2CO + 222 kJ.

Formik asidin ayrışmasıyla küçük miktarlarda CO elde etmek uygundur: HCOOH = H2O + CO

Bu reaksiyon, HCOOH sıcak, güçlü sülfürik asitle reaksiyona girdiğinde kolaylıkla meydana gelir. Pratikte bu hazırlık ya kons. sülfürik asidi sıvı HCOOH'ye (ısıtıldığında) veya ikincisinin buharlarını fosfor hemipentaoksit üzerinden geçirerek. HCOOH'un şemaya göre klorosülfonik asit ile etkileşimi:

HCOOH + CISO3H = H2S04 + HCI + CO

Zaten normal sıcaklıklarda çalışıyor.

Uygun yöntem laboratuvar elde etme CO, kons. ile ısıtma görevi görebilir. sülfürik asit, oksalik asit veya potasyum demir sülfür. İlk durumda reaksiyon aşağıdaki şemaya göre ilerler: H2C204 = CO + C02 + H20.

CO ile birlikte karbondioksit de açığa çıkar ve bu da geçirilerek tutulabilir. gaz karışımı bir baryum hidroksit çözeltisi aracılığıyla. İkinci durumda, gaz halindeki tek ürün karbon monoksittir:

K 4 + 6 H 2 SO 4 + 6 H 2 O = 2 K 2 SO 4 + FeS04 + 3 (NH 4) 2 SO 4 + 6 CO.

Eksik yanma sonucu büyük miktarlarda CO üretilebilir kömürözel fırınlarda - gaz jeneratörleri. Geleneksel (“hava”) jeneratör gazı ortalama olarak (% hacim) şunları içerir: CO-25, N2-70, CO 2-4 ve diğer gazların küçük safsızlıkları. Yakıldığında m3 başına 3300-4200 kJ enerji üretir. Sıradan havanın oksijenle değiştirilmesi, CO içeriğinde önemli bir artışa (ve gazın kalorifik değerinde bir artışa) yol açar.

(İdeal olarak) bir karışımdan oluşan su gazında daha da fazla CO bulunur. eşit hacimler CO ve H2'dir ve yandığında 11.700 kJ/m3 verir. Bu gaz, sıcak kömür tabakasından su buharının üflenmesiyle elde edilir ve yaklaşık 1000 °C'de etkileşim aşağıdaki denkleme göre gerçekleşir:

H2O + C + 130 kJ = CO + H2.

Su gazı oluşumunun reaksiyonu, ısının emilmesiyle meydana gelir, kömür yavaş yavaş soğur ve onu sıcak durumda tutmak için, su buharının geçişini havanın (veya oksijenin) gaza geçişi ile değiştirmek gerekir. jeneratör. Bu bakımdan su gazı yaklaşık olarak %CO-44, H2-45, CO2-5 ve N2-6 içermektedir. Çeşitli organik bileşiklerin sentezinde yaygın olarak kullanılır.

Çoğunlukla karışık gaz elde edilir. Bunu üretme süreci, sıcak kömür tabakasından aynı anda hava ve su buharının üflenmesine indirgeniyor; yukarıda açıklanan her iki yöntemin bir kombinasyonu - Bu nedenle, karışık gazın bileşimi, jeneratör ve su arasında bir orta düzeydedir. Ortalama olarak şunları içerir: CO-30, H2-15, CO2-5 ve N2-%50. metreküp yakıldığında yaklaşık 5400 kJ üretir.

Karbon bileşikleri. Karbon monoksit (II)- Karbon monoksit kokusuz ve renksiz bir bileşiktir, mavimsi bir alevle yanar, havadan hafiftir ve suda çok az çözünür.

CO- tuz oluşturmayan oksit, ancak alkaliyi eriyik içerisine geçirirken yüksek tansiyon formik asit tuzu oluşturur:

CO +KOH = HCOOK

Bu yüzden CO genellikle formik asit anhidrit olarak kabul edilir:

HCOOH = CO + H 2 O,

Reaksiyon konsantre sülfürik asidin etkisi altında meydana gelir.

Karbon monoksitin yapısı (II).

Oksidasyon durumu +2. Bağlantı şuna benzer:

Ok gösterir ek iletişim oksijen atomunun yalnız elektron çifti nedeniyle verici-alıcı mekanizması tarafından oluşturulur. Bu nedenle oksitteki bağ çok güçlüdür, dolayısıyla oksit yalnızca yüksek sıcaklıklarda oksidasyon-indirgeme reaksiyonlarına girebilmektedir.

Karbon monoksitin (II) hazırlanması.

1. Basit maddelerin oksidasyon reaksiyonu sırasında elde edilir:

2 C + O 2 = 2 CO,

C + CO 2 = 2 CO,

2. İyileşme sonrasında CO karbonun kendisi veya metaller. Tepki geliyorısıtıldığında:

Karbon monoksitin (II) kimyasal özellikleri.

1. Normal koşullar altında karbon monoksit asitler veya bazlarla etkileşime girmez.

2. Atmosferdeki oksijende karbon monoksit mavimsi bir alevle yanar:

2CO + O2 = 2CO2,

3. Sıcaklıkta karbon monoksit metalleri oksitlerden azaltır:

FeO + CO = Fe + CO2,

4. Karbon monoksit klorla reaksiyona girdiğinde zehirli bir gaz oluşur - fosgen. Reaksiyon ışınlama üzerine meydana gelir:

CO + Cl 2 = COCI 2,

5. Karbon monoksit suyla reaksiyona girer:

CO +H 2 O = CO 2 + H 2,

Reaksiyon tersine çevrilebilir.

6. Karbon monoksit ısıtıldığında metil alkol oluşturur:

CO + 2H2 = CH3OH,

7. Metallerle karbon monoksit oluşur karboniller(uçucu bileşikler).