Kohlenmonoxid, auch bekannt als Kohlenmonoxid, hat eine sehr starke molekulare Zusammensetzung, ist in seinen chemischen Eigenschaften inert und löst sich nicht gut in Wasser. Diese Verbindung ist auch unglaublich giftig, wenn sie in die Atemwege gelangt, verbindet sie sich mit Bluthämoglobin und hört auf, Sauerstoff zu Geweben und Organen zu transportieren.
Chemische Namen und Formeln
Kohlenmonoxid ist auch unter anderen Namen bekannt, darunter Kohlenmonoxid II. Im Alltag wird es gemeinhin als Kohlenmonoxid bezeichnet. Dieses Kohlenmonoxid ist ein giftiges, farb-, geschmack- und geruchloses Gas. Seine chemische Formel ist CO und die Masse eines Moleküls ist 28,01 g/mol.
Wirkung auf den Körper
Kohlenmonoxid verbindet sich mit Hämoglobin zu Carboxyhämoglobin, das keine Sauerstofftransportkapazität besitzt. Das Einatmen seiner Dämpfe verursacht Schäden am ZNS (Zentralnervensystem) undErstickung. Der resultierende Sauerstoffmangel verursacht Kopfschmerzen, Schwindel, verringerte Herzfrequenz und Atemfrequenz, was zu Ohnmacht und anschließendem Tod führt.
Giftiges Gas
Kohlenmonoxid entsteht durch teilweise Verbrennung von kohlenstoffh altigen Stoffen, beispielsweise in Verbrennungsmotoren. Die Verbindung enthält 1 Kohlenstoffatom, das kovalent an 1 Sauerstoffatom gebunden ist. Kohlenmonoxid ist hochgiftig und weltweit eine der häufigsten Ursachen für tödliche Vergiftungen. Die Exposition kann das Herz und andere Organe schädigen.
Wozu dient Kohlenmonoxid?
Kohlenmonoxid ist trotz seiner schweren Toxizität äußerst nützlich - dank moderner Technologien werden daraus eine Reihe lebenswichtiger Produkte hergestellt. Kohlenmonoxid, obwohl es heute als Schadstoff gilt, war schon immer in der Natur vorhanden, jedoch nicht in solchen Mengen wie beispielsweise Kohlendioxid.
Wer glaubt, dass Kohlenmonoxidverbindungen in der Natur nicht vorkommen, irrt. CO löst sich in geschmolzenem Vulkangestein bei hohen Drücken im Erdmantel. Der Geh alt an Kohlenoxiden in vulkanischen Gasen variiert je nach Vulkan zwischen weniger als 0,01 % und 2 %. Da diese natürliche Verbindung kein konstanter Wert ist, ist es nicht möglich, Erdgasemissionen genau zu messen.
Chemische Eigenschaften
Kohlenmonoxid (Formel CO) bezieht sich auf nicht salzbildende oder indifferente Oxide. Bei +200 oС reagiert es jedoch mit Natriumhydroxid. Bei diesem chemischen Prozess entsteht Natriumformiat:
NaOH + CO=HCOONa (Ameisensäuresalz).
Die Eigenschaften von Kohlenmonoxid beruhen auf seiner Reduktionsfähigkeit. Kohlenmonoxid:
- kann mit Sauerstoff reagieren: 2CO + O2 =2CO2;
- wechselwirkungsfähig mit Halogenen: CO + Cl2 =COCl2 (Phosgen);
- hat die einzigartige Eigenschaft, reine Metalle aus ihren Oxiden wiederherzustellen: Fe2O3 + 3CO=2Fe + 3CO2;
- bildet Metallcarbonyle: Fe + 5CO=Fe(CO)5;
- Perfekt löslich in Chloroform, Essigsäure, Ethanol, Ammoniumhydroxid und Benzol.
Struktur eines Moleküls
Zwei Atome, aus denen eigentlich das Molekül Kohlenmonoxid (CO) besteht, sind durch eine Dreifachbindung miteinander verbunden. Zwei von ihnen entstehen durch die Fusion von p-Elektronen von Kohlenstoffatomen mit Sauerstoff, und der dritte ist auf einen speziellen Mechanismus zurückzuführen, der auf das freie 2p-Orbital von Kohlenstoff und das 2p-Elektronenpaar von Sauerstoff zurückzuführen ist. Diese Struktur verleiht dem Molekül eine hohe Festigkeit.
Ein bisschen Geschichte
Sogar Aristoteles aus dem antiken Griechenland beschrieb die giftigen Dämpfe, die beim Verbrennen von Kohlen entstehen. Der Todesmechanismus selbst ist nicht bekannt.war. Eine der alten Hinrichtungsmethoden bestand jedoch darin, den Täter in ein Dampfbad einzusperren, in dem glimmende Kohlen lagen. Der griechische Arzt Galen schlug vor, dass bestimmte Veränderungen in der Zusammensetzung der Luft auftreten, die beim Einatmen Schaden anrichten.
Während des Zweiten Weltkriegs wurde Kohlenmonoxid als Kraftstoff für Kraftfahrzeuge in Teilen der Welt verwendet, in denen Benzin und Diesel knapp waren. Externe (mit wenigen Ausnahmen) Holzkohle- oder Holzgasgeneratoren wurden installiert, und ein Gemisch aus Luftstickstoff, Kohlenmonoxid und einer geringen Menge anderer Gase wurde einem Gasmischer zugeführt. Es war das sogenannte Holzgas.
Oxidation von Kohlenmonoxid
Kohlenmonoxid entsteht durch partielle Oxidation kohlenstoffh altiger Verbindungen. CO entsteht, wenn nicht genügend Sauerstoff vorhanden ist, um Kohlendioxid zu produzieren (CO2), beispielsweise wenn ein Ofen oder ein Verbrennungsmotor in einem geschlossenen Raum läuft. Wenn Sauerstoff sowie bestimmte andere atmosphärische Konzentrationen vorhanden sind, verbrennt Kohlenmonoxid, emittiert blaues Licht und erzeugt Kohlendioxid, bekannt als Kohlendioxid.
Kohlegas, das bis in die 1960er Jahre für Innenbeleuchtung, Kochen und Heizen weit verbreitet war, hatte CO als vorherrschende Brennstoffkomponente. Einige Prozesse in der modernen Technologie, wie das Schmelzen von Eisen, produzieren immer noch Kohlenmonoxidals Nebenprodukt. Die CO-Verbindung selbst wird bei Raumtemperatur zu CO2 oxidiert.
Existiert CO in der Natur?
Existiert Kohlenmonoxid in der Natur? Eine seiner natürlichen Quellen sind photochemische Reaktionen, die in der Troposphäre stattfinden. Es wird erwartet, dass diese Prozesse in der Lage sein werden, etwa 5×1012 kg Substanz e; jährlich zu erzeugen. Andere Quellen sind, wie oben erwähnt, Vulkane, Waldbrände und andere Verbrennungsformen.
Molekulare Eigenschaften
Kohlenmonoxid hat eine Molmasse von 28,0 und ist damit etwas weniger dicht als Luft. Die Bindungslänge zwischen zwei Atomen beträgt 112,8 Mikrometer. Dies ist nahe genug, um eine der stärksten chemischen Bindungen bereitzustellen. Beide Elemente in einer CO-Verbindung haben zusammen etwa 10 Elektronen in einer Valenzschale.
In organischen Carbonylverbindungen kommt in der Regel eine Doppelbindung vor. Ein charakteristisches Merkmal des CO-Moleküls ist, dass zwischen Atomen mit 6 gemeinsamen Elektronen in 3 gebundenen Molekülorbitalen eine starke Dreifachbindung entsteht. Da 4 der gemeinsamen Elektronen von Sauerstoff und nur 2 von Kohlenstoff stammen, wird ein gebundenes Orbital von zwei Elektronen von O2 besetzt, wodurch eine Dativ- oder Dipolbindung gebildet wird. Dies verursacht eine C ← O-Polarisierung des Moleküls mit einer kleinen „-“-Ladung auf Kohlenstoff und einer kleinen „+“-Ladung auf Sauerstoff.
Die beiden anderen gebundenen Orbitale besetzen ein geladenes Teilchen aus Kohlenstoff undeine aus Sauerstoff. Das Molekül ist asymmetrisch: Sauerstoff hat eine höhere Elektronendichte als Kohlenstoff und ist außerdem leicht positiv geladen im Vergleich zu negativem Kohlenstoff.
Empfangen
In der Industrie erfolgt die Gewinnung von Kohlenmonoxid CO durch Erhitzen von Kohlendioxid oder Wasserdampf mit Kohle ohne Zugang zu Luft:
CO2 + C=2CO;
H2O + C=CO + H2.
Das zuletzt entstehende Gemisch wird auch Wasser oder Synthesegas genannt. Im Labor Kohlenmonoxid II, indem man organische Säuren konzentrierter Schwefelsäure aussetzt, die als Entwässerungsmittel wirkt:
HCOOH=CO + H2O;
N2C2O4=CO2 + H2O.
Hauptsymptome und Hilfe bei einer CO-Vergiftung
Verursacht Kohlenmonoxid eine Vergiftung? Ja, und sehr stark. Kohlenmonoxidvergiftung ist weltweit die häufigste Erscheinung. Häufigste Symptome:
- Schwäche;
- Übelkeit;
- Schwindel;
- Müdigkeit;
- Reizbarkeit;
- Appetitlosigkeit;
- Kopfschmerzen;
- Orientierungslosigkeit;
- Sehbehinderung;
- kotzen;
- Ohnmacht;
- Krämpfe.
Die Exposition gegenüber diesem giftigen Gas kann erhebliche Schäden verursachen, die oft zu chronischen Langzeiterkrankungen führen können. Kohlenmonoxid ist fähigden Fötus einer schwangeren Frau ernsthaft schädigen. Opfern, zum Beispiel nach einem Brand, sollte sofort geholfen werden. Es ist dringend erforderlich, einen Krankenwagen zu rufen, für frische Luft zu sorgen, Kleidung auszuziehen, die die Atmung einschränkt, ruhig, warm. Schwere Vergiftungen werden in der Regel nur unter ärztlicher Aufsicht in einem Krankenhaus behandelt.
Bewerbung
Kohlenmonoxid ist, wie bereits erwähnt, giftig und gefährlich, aber es ist eine der Grundverbindungen, die in der modernen Industrie für die organische Synthese verwendet werden. Aus CO werden reine Metalle, Carbonyle, Phosgen, Schwefelkohlenstoff, Methylalkohol, Formamid, aromatische Aldehyde und Ameisensäure hergestellt. Dieser Stoff wird auch als Brennstoff verwendet. Trotz seiner Toxizität und Giftigkeit wird es oft als Rohstoff für verschiedene Substanzen in der chemischen Industrie verwendet.
Kohlenmonoxid und Kohlendioxid: Was ist der Unterschied?
Kohlenmonoxid und Kohlendioxid (CO und CO2) werden oft miteinander verwechselt. Beide Gase sind geruchs- und farblos und wirken sich negativ auf das Herz-Kreislauf-System aus. Beide Gase können durch Einatmen, Haut und Augen in den Körper gelangen. Diese Verbindungen haben, wenn sie einem lebenden Organismus ausgesetzt werden, eine Reihe allgemeiner Symptome – Kopfschmerzen, Schwindel, Krämpfe und Halluzinationen. Den meisten Menschen fällt es schwer, den Unterschied zu erkennen, und sie erkennen nicht, dass Autoabgase sowohl CO als auch CO2 emittieren. In Innenräumen kann eine Erhöhung der Konzentration dieser Gase die Gesundheit und Sicherheit der ihnen ausgesetzten Person gefährden. Einschlag. Was ist der Unterschied?
In hohen Konzentrationen können beide tödlich sein. Der Unterschied besteht darin, dass CO2 das gemeinsame Erdgas ist, das für alle Pflanzen und Tiere benötigt wird. CO ist nicht üblich. Es ist ein Nebenprodukt der sauerstofffreien Kraftstoffverbrennung. Der entscheidende chemische Unterschied besteht darin, dass CO2 ein Kohlenstoffatom und zwei Sauerstoffatome enthält, während CO nur jeweils eines hat. Kohlendioxid ist nicht brennbar, während sich Monoxid eher entzündet.
Kohlendioxid kommt natürlicherweise in der Atmosphäre vor: Menschen und Tiere atmen Sauerstoff ein und Kohlendioxid aus, was bedeutet, dass Lebewesen geringe Mengen davon aush alten können. Dieses Gas ist auch für die Durchführung der Photosynthese durch Pflanzen notwendig. Kohlenmonoxid kommt jedoch nicht natürlicherweise in der Atmosphäre vor und kann bereits in geringen Konzentrationen gesundheitliche Probleme verursachen. Auch die Dichte beider Gase ist unterschiedlich. Kohlendioxid ist schwerer und dichter als Luft, während Kohlenmonoxid etwas leichter ist. Diese Funktion sollte bei der Installation geeigneter Sensoren in Wohnungen berücksichtigt werden.
