Il monossido di carbonio, noto anche come monossido di carbonio, ha una composizione molecolare molto forte, è inerte nelle sue proprietà chimiche e non si dissolve bene in acqua. Questo composto è anche incredibilmente tossico, quando entra nel sistema respiratorio, si combina con l'emoglobina nel sangue e smette di trasportare ossigeno ai tessuti e agli organi.
Nomi e formule chimiche
Il monossido di carbonio è anche conosciuto con altri nomi, incluso il monossido di carbonio II. Nella vita di tutti i giorni, viene comunemente chiamato monossido di carbonio. Questo monossido di carbonio è un gas velenoso, incolore, insapore e inodore. La sua formula chimica è CO e la massa di una molecola è 28,01 g/mol.
Effetto sul corpo
Il monossido di carbonio si combina con l'emoglobina per formare la carbossiemoglobina, che non ha capacità di trasporto dell'ossigeno. L'inalazione dei suoi vapori provoca danni al SNC (sistema nervoso centrale) esoffocamento. La conseguente mancanza di ossigeno provoca mal di testa, vertigini, diminuzione della frequenza cardiaca e respiratoria, portando a svenimento e successiva morte.
Gas tossico
Il monossido di carbonio si ottiene dalla combustione parziale di sostanze contenenti carbonio, ad esempio nei motori a combustione interna. Il composto contiene 1 atomo di carbonio legato in modo covalente a 1 atomo di ossigeno. Il monossido di carbonio è altamente tossico ed è una delle cause più comuni di avvelenamento mortale in tutto il mondo. L'esposizione può causare danni al cuore e ad altri organi.
A cosa serve il monossido di carbonio?
Nonostante la sua grave tossicità, il monossido di carbonio è estremamente utile: grazie alle moderne tecnologie, ne vengono creati numerosi prodotti vitali. Il monossido di carbonio, sebbene considerato oggi un inquinante, è sempre stato presente in natura, ma non in quantità come, ad esempio, l'anidride carbonica.
Chi crede che i composti di monossido di carbonio non esistano in natura si sbagliano. La CO si dissolve nella roccia vulcanica fusa ad alte pressioni nel mantello terrestre. Il contenuto di ossidi di carbonio nei gas vulcanici varia da meno dello 0,01% al 2%, a seconda del vulcano. Poiché questo composto naturale non è un valore costante, non è possibile misurare con precisione le emissioni di gas naturale.
Proprietà chimiche
Monossido di carbonio (formula CO) si riferisce a ossidi non salini o indifferenti. Tuttavia, a +200 oС reagisce con l'idrossido di sodio. Durante questo processo chimico si forma il formiato di sodio:
NaOH + CO=HCOONa (sale dell'acido formico).
Le proprietà del monossido di carbonio si basano sulla sua capacità riducente. Monossido di carbonio:
- può reagire con l'ossigeno: 2CO + O2 =2CO2;
- capace di interagire con gli alogeni: CO + Cl2 =COCl2 (fosgene);
- ha una proprietà unica per ripristinare i metalli puri dai loro ossidi: Fe2O3 + 3CO=2Fe + 3CO2;
- forma carbonili metallici: Fe + 5CO=Fe(CO)5;
- Perfettamente solubile in cloroformio, acido acetico, etanolo, idrossido di ammonio e benzene.
Struttura di una molecola
Due atomi, di cui infatti è costituita la molecola di monossido di carbonio (CO), sono interconnessi da un triplo legame. Due di questi sono formati dalla fusione di elettroni p di atomi di carbonio con ossigeno, e il terzo è dovuto a un meccanismo speciale dovuto all'orbitale 2p libero del carbonio e alla coppia di elettroni 2p dell'ossigeno. Questa struttura fornisce alla molecola un'elevata resistenza.
Un po' di storia
Anche Aristotele dell'antica Grecia descrisse i fumi tossici prodotti dalla combustione dei carboni. Il meccanismo della morte in sé non è noto.era. Tuttavia, uno degli antichi metodi di esecuzione consisteva nel rinchiudere l'autore del reato in un bagno turco, dove c'erano carboni fumanti. Il medico greco Galeno suggerì che nella composizione dell'aria si verificano alcuni cambiamenti che causano danni se inalati.
Durante la seconda guerra mondiale, il monossido di carbonio è stato utilizzato come carburante per i veicoli a motore in parti del mondo in cui benzina e diesel scarseggiavano. Sono stati installati generatori di gas esterni a carbone o legna (con poche eccezioni) e una miscela di azoto atmosferico, monossido di carbonio e una piccola quantità di altri gas è stata immessa in un miscelatore di gas. Era il cosiddetto gas di legna.
Ossidazione del monossido di carbonio
Il monossido di carbonio è formato dall'ossidazione parziale di composti contenenti carbonio. La CO viene prodotta quando non c'è abbastanza ossigeno per produrre anidride carbonica (CO2), come quando un forno o un motore a combustione interna funziona in uno spazio chiuso. Se è presente ossigeno, oltre a determinate altre concentrazioni atmosferiche, il monossido di carbonio brucia, emettendo luce blu, producendo anidride carbonica, nota come anidride carbonica.
Il gas di carbone, ampiamente utilizzato fino agli anni '60 per l'illuminazione interna, la cucina e il riscaldamento, aveva la CO come componente di combustibile predominante. Alcuni processi nella tecnologia moderna, come la fusione del ferro, producono ancora monossido di carboniocome sottoprodotto. Il composto di CO stesso viene ossidato a CO2 a temperatura ambiente.
Esiste CO in natura?
Il monossido di carbonio esiste in natura? Una delle sue fonti naturali sono le reazioni fotochimiche che si verificano nella troposfera. Questi processi dovrebbero essere in grado di generare circa 5×1012 kg di sostanza e; ogni anno. Altre fonti, come accennato in precedenza, includono vulcani, incendi boschivi e altre forme di combustione.
Proprietà molecolari
Il monossido di carbonio ha una massa molare di 28,0, il che lo rende leggermente meno denso dell'aria. La lunghezza del legame tra due atomi è di 112,8 micrometri. Questo è abbastanza vicino da fornire uno dei legami chimici più forti. Entrambi gli elementi in un composto di CO insieme hanno circa 10 elettroni in un guscio di valenza.
Di norma, nei composti carbonilici organici si verifica un doppio legame. Una caratteristica della molecola di CO è che si forma un forte triplo legame tra atomi con 6 elettroni comuni in 3 orbitali molecolari legati. Poiché 4 degli elettroni condivisi provengono dall'ossigeno e solo 2 dal carbonio, un orbitale legato è occupato da due elettroni di O2, formando un legame dativo o dipolo. Ciò provoca una polarizzazione C ← O della molecola con una piccola carica "-" sul carbonio e una piccola carica "+" sull'ossigeno.
Gli altri due orbitali legati occupano una particella carica di carbonio euno dall'ossigeno. La molecola è asimmetrica: l'ossigeno ha una densità elettronica maggiore rispetto al carbonio ed è anche leggermente caricato positivamente rispetto al carbonio negativo.
Ricevi
Nell'industria, l'ottenimento di monossido di carbonio CO viene effettuato riscaldando anidride carbonica o vapore acqueo con carbone senza accesso all'aria:
CO2 + C=2CO;
H2O + C=CO + H2.
L'ultima miscela risultante è anche chiamata acqua o gas di sintesi. In laboratorio, monossido di carbonio II esponendo gli acidi organici all'acido solforico concentrato, che agisce come un agente disidratante:
HCOOH=CO + H2O;
N2C2O4=CO2 + H2O.
Sintomi principali e aiuto per l'avvelenamento da CO
Il monossido di carbonio provoca avvelenamento? Sì, e molto forte. L'avvelenamento da monossido di carbonio è l'evento più comune in tutto il mondo. Sintomi più comuni:
- sentirsi debole;
- nausea;
- vertigini;
- stanchezza;
- irritabilità;
- scarso appetito;
- mal di testa;
- disorientamento;
- menomazione visiva;
- vomito;
- svenimento;
- convulsioni.
L'esposizione a questo gas tossico può causare danni significativi, che spesso possono portare a condizioni croniche a lungo termine. Il monossido di carbonio è capacecausare seri danni al feto di una donna incinta. Le vittime, ad esempio, dopo un incendio dovrebbero ricevere assistenza immediata. è urgente chiamare un'ambulanza, dare accesso all'aria fresca, togliere gli indumenti che limitano la respirazione, calma, caldo. L'avvelenamento grave, di regola, viene trattato solo sotto la supervisione di medici, in ospedale.
Applicazione
Il monossido di carbonio, come già accennato, è velenoso e pericoloso, ma è uno dei composti di base che vengono utilizzati nell'industria moderna per la sintesi organica. La CO viene utilizzata per produrre metalli puri, carbonili, fosgene, solfuro di carbonio, alcol metilico, formammide, aldeidi aromatiche e acido formico. Questa sostanza è anche usata come combustibile. Nonostante la sua tossicità e velenosità, è spesso usato come materia prima per varie sostanze nell'industria chimica.
Monossido di carbonio e anidride carbonica: qual è la differenza?
Monossido di carbonio e anidride carbonica (CO e CO2) vengono spesso scambiati l'uno con l' altro. Entrambi i gas sono inodori e incolori ed entrambi influiscono negativamente sul sistema cardiovascolare. Entrambi i gas possono entrare nel corpo attraverso l'inalazione, la pelle e gli occhi. Questi composti, se esposti a un organismo vivente, hanno una serie di sintomi comuni: mal di testa, vertigini, convulsioni e allucinazioni. La maggior parte delle persone ha difficoltà a distinguere la differenza e non si rende conto che lo scarico dell'auto emette sia CO che CO2. All'interno, un aumento della concentrazione di questi gas può essere pericoloso per la salute e la sicurezza della persona ad essi esposta.impatto. Qual è la differenza?
Ad alte concentrazioni, entrambi possono essere fatali. La differenza è che CO2 è il gas naturale comune richiesto per tutta la vita vegetale e animale. CO non è comune. È un sottoprodotto della combustione di carburante senza ossigeno. La differenza chimica critica è che la CO2 contiene un atomo di carbonio e due atomi di ossigeno, mentre la CO ne ha solo uno ciascuno. L'anidride carbonica non è infiammabile, mentre il monossido ha maggiori probabilità di prendere fuoco.
L'anidride carbonica si trova naturalmente nell'atmosfera: gli esseri umani e gli animali respirano ossigeno ed espirano anidride carbonica, il che significa che gli esseri viventi possono sopportarne piccole quantità. Questo gas è anche necessario per l'attuazione della fotosintesi da parte delle piante. Tuttavia, il monossido di carbonio non si trova naturalmente nell'atmosfera e può causare problemi di salute anche a basse concentrazioni. Anche la densità di entrambi i gas è diversa. L'anidride carbonica è più pesante e densa dell'aria, mentre il monossido di carbonio è leggermente più leggero. Questa caratteristica dovrebbe essere presa in considerazione quando si installano sensori appropriati nelle case.
