Cu ce ​​reacționează monoxidul de carbon? Ce este „monoxidul de carbon”? Sondaj programat „Oxizi de carbon”

−110,52 kJ/mol Presiunea aburului 35 ± 1 atm Proprietăți chimice Solubilitate in apa 0,0026 g/100 ml Clasificare Reg. numar CAS 630-08-0 PubChem Reg. numărul EINECS 211-128-3 ZÂMBETE InChI Reg. numărul CE 006-001-00-2 RTECS FG3500000 CHEBI Număr ONU 1016 ChemSpider Siguranță Toxicitate NFPA 704 Datele se bazează pe condiții standard (25 °C, 100 kPa), dacă nu este menționat altfel.

Monoxid de carbon (monoxid de carbon, monoxid de carbon, oxid de carbon (II).) este un gaz incolor, extrem de toxic, insipid și inodor, mai ușor decât aerul (în condiții normale). Formula chimică este CO.

Structura moleculei

Datorită prezenței unei triple legături, molecula de CO este foarte puternică (energia de disociere este de 1069 kJ/mol, sau 256 kcal/mol, care este mai mult decât cea a oricărei alte molecule diatomice) și are o distanță internucleară mică ( d C≡O = 0,1128 nm sau 1,13 Å).

Molecula este slab polarizată, momentul său dipol electric μ = 0,04⋅10 −29 C m . Numeroase studii au arătat că sarcina negativă din molecula de CO este concentrată pe atomul de carbon C − ←O + (direcția momentului dipol din moleculă este opusă celei presupuse anterior). Energia de ionizare 14,0 eV, constantă de cuplare a forței k = 18,6 .

Proprietăți

Monoxidul de carbon (II) este un gaz incolor, inodor și fără gust. combustibil Așa-numitul „miros” monoxid de carbon este de fapt miros de impurități organice.

Proprietățile monoxidului de carbon (II)
Energia Gibbs standard de formare Δ G −137,14 kJ/mol (g) (la 298 K)
Entropia standard a educației S 197,54 J/mol K (g) (la 298 K)
Capacitate de căldură molară standard Cp 29,11 J/mol K (g) (la 298 K)
Entalpia de topire Δ H pl 0,838 kJ/mol
Entalpia de fierbere Δ H kip 6,04 kJ/mol
Temperatura critica t Creta -140,23°C
presiune critică P Creta 3.499 MPa
Densitatea critică ρ crit 0,301 g/cm³

Principalele tipuri reacții chimice, în care este implicat monoxidul de carbon (II), sunt reacții de adiție și reacții redox, în care prezintă proprietăți reducătoare.

La temperatura camerei, CO este inactiv, activitatea sa chimică crește semnificativ atunci când este încălzit și în soluții. Deci, în soluții, restaurează sărurile și altele la metale deja la temperatura camerei. Când este încălzit, reduce și alte metale, de exemplu CO + CuO → Cu + CO 2. Acesta este utilizat pe scară largă în pirometalurgie. Metoda de detectare calitativă a CO se bazează pe reacția CO în soluție cu clorură de paladiu, vezi mai jos.

Oxidarea CO în soluție are loc adesea la o viteză vizibilă numai în prezența unui catalizator. La alegerea acestuia din urmă, natura agentului de oxidare joacă rolul principal. Deci, KMnO 4 oxidează cel mai rapid CO în prezența argintului fin divizat, K 2 Cr 2 O 7 - în prezența sărurilor, KClO 3 - în prezența OsO 4. În general, în lor proprietăți de restaurare CO este similar cu hidrogenul molecular.

Sub 830 °C, CO este un agent reducător mai puternic, iar mai mare, hidrogenul. Deci echilibrul reacției

H 2 O + C O ⇄ C O 2 + H 2 (\displaystyle (\mathsf (H_(2)O+CO\rightleftarrows CO_(2)+H_(2))))

până la 830 °C deplasat la dreapta, peste 830 °C la stânga.

Interesant este că există bacterii capabile să obțină energia de care au nevoie pentru viață datorită oxidării CO.

Monoxidul de carbon (II) arde cu o flacără de culoare albastră(temperatura de pornire a reacției 700 °C) în aer:

2 C O + O 2 → 2 C O 2 (\displaystyle (\mathsf (2CO+O_(2)\rightarrow 2CO_(2))))G° 298 = -257 kJ, Δ S° 298 = −86 J/K).

Temperatura de ardere a CO poate ajunge la 2100 °C. Reacția de ardere este una în lanț, iar inițiatorii sunt cantități mici de compuși care conțin hidrogen (apă, amoniac, hidrogen sulfurat etc.)

Datorită unei puteri calorice atât de bune, CO este o componentă a diverselor tehnici amestecuri de gaze(vezi, de exemplu, gaz generator), folosit, printre altele, pentru încălzire. Exploziv atunci când este amestecat cu aer; limitele inferioare și superioare de concentrație de propagare a flăcării: de la 12,5 la 74% (în volum) .

halogeni. Cel mai grozav uz practic a primit o reacție cu clorul:

C O + C l 2 → h ν C O C l 2 . (\displaystyle (\mathsf (CO+Cl_(2))(\xrightarrow (h\nu))COCl_(2))).)

Prin reacţia CO cu F2, în plus faţă de fluorură de carbonil COF2, se poate obţine un compus peroxid (FCO)202. Caracteristicile sale: punctul de topire -42 ° C, punctul de fierbere +16 ° C, are un miros caracteristic (asemănător cu mirosul de ozon), se descompune cu o explozie când este încălzit peste 200 ° C (produși de reacție CO 2 , O 2 și COF 2), în mediu acid reacţionează cu iodura de potasiu conform ecuaţiei:

(F C O) 2 O 2 + 2 K I → 2 K F + I 2 + 2 C O 2. (\displaystyle (\mathsf ((FCO)_(2)O_(2)+2KI\rightarrow 2KF+I_(2)+2CO_(2).)))

Monoxidul de carbon (II) reacţionează cu calcogenii. Cu sulful formează sulfură de carbon COS, reacția are loc la încălzire, conform ecuației:

C O + S → C O S (\displaystyle (\mathsf (CO+S\rightarrow COS)))G° 298 = -229 kJ, Δ S° 298 = −134 J/K).

S-au obținut, de asemenea, selenoxid de carbon COSe și teluroxid de carbon COTe similare.

Restaurează SO 2:

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

Cu metalele de tranziție, formează compuși combustibili și toxici - carbonili, cum ar fi,,,, etc. Unii dintre ei sunt volatili.

n C O + M e → [ M e (C O) n ] (\displaystyle (\mathsf (nCO+Me\rightarrow )))

Monoxidul de carbon (II) este ușor solubil în apă, dar nu reacționează cu acesta. De asemenea, nu reacționează cu soluțiile de alcali și acizi. Cu toate acestea, reacţionează cu topiturile alcaline pentru a forma formiaţii corespunzători:

C O + K O H → H C O O K . (\displaystyle (\mathsf (CO+KOH\rightarrow HCOOK.)))

O reacție interesantă este reacția monoxidului de carbon (II) cu potasiul metalic într-o soluție de amoniac. Aceasta produce compusul exploziv dioxodicarbonat de potasiu:

2 K + 2 C O → K 2 C 2 O 2 . (\displaystyle (\mathsf (2K+2CO\rightarrow K_(2)C_(2)O_(2).))) x C O + y H 2 → (\displaystyle (\mathsf (xCO+yH_(2)\rightarrow ))) alcooli + alcani liniari.

Acest proces este sursa de producție a unor produse industriale atât de importante precum metanol, motorină sintetică, alcooli polihidroxilici, uleiuri și lubrifianți.

Acțiune fiziologică

Toxicitate

Monoxidul de carbon este foarte toxic.

Efectul toxic al monoxidului de carbon (II) se datorează formării carboxihemoglobinei - un complex carbonil mult mai puternic cu hemoglobina, în comparație cu complexul hemoglobinei cu oxigen (oxihemoglobina). Astfel, procesele de transport al oxigenului și respirația celulară sunt blocate. Concentrațiile în aer mai mari de 0,1% duc la deces în decurs de o oră.

  • Victima trebuie scoasă la aer curat. În caz de otrăvire ușoară, este suficientă hiperventilația plămânilor cu oxigen.
  • Ventilația artificială a plămânilor.
  • Lobelină sau cofeină sub piele.
  • Carboxilază intravenos.

Medicina mondială nu cunoaște antidoturi fiabile pentru utilizare în caz de otrăvire cu monoxid de carbon.

Protecție împotriva monoxidului de carbon (II)

monoxid de carbon endogen

Monoxidul de carbon endogen este produs în mod normal de celulele corpului uman și animal și acționează ca o moleculă de semnalizare. Joacă un rol fiziologic cunoscut în organism, fiind în special neurotransmițător și inducând vasodilatație. Datorită rolului monoxidului de carbon endogen în organism, sunt asociate tulburări ale metabolismului său diverse boli, precum bolile neurodegenerative, ateroscleroza vaselor de sânge, hipertensiunea arterială, insuficiența cardiacă, diverse procese inflamatorii.

Monoxidul de carbon endogen se formează în organism datorită acțiunii oxidante a enzimei hemoxigenazei asupra hemului, care este un produs al distrugerii hemoglobinei și mioglobinei, precum și a altor proteine ​​care conțin hem. Acest proces determină formarea unei cantități mici de carboxihemoglobină în sângele uman, chiar dacă persoana nu fumează și nu respiră aer atmosferic (conținând întotdeauna cantități mici de monoxid de carbon exogen), ci oxigen pur sau un amestec de azot și oxigen.

În urma primelor dovezi apărute în 1993 că monoxidul de carbon endogen este un neurotransmițător normal în corpul uman, precum și unul dintre cele trei gaze endogene care modulează în mod normal cursul reacțiilor inflamatorii din organism (celelalte două sunt oxid nitric (II) și hidrogen sulfurat), monoxidul de carbon endogen a primit o atenție considerabilă din partea clinicienilor și cercetătorilor ca un important regulator biologic. În multe țesuturi, toate cele trei gaze menționate mai sus s-au dovedit a fi agenți antiinflamatori, vasodilatatoare și, de asemenea, induc angiogeneza. Cu toate acestea, nu totul este atât de simplu și lipsit de ambiguitate. Angiogeneza nu este întotdeauna un efect benefic, deoarece joacă un rol în creșterea tumorilor maligne în special și este, de asemenea, una dintre cauzele leziunilor retinei în degenerescența maculară. În special, este important de menționat că fumatul (sursa principală de monoxid de carbon din sânge, care oferă o concentrație de câteva ori mai mare decât producția naturală) crește riscul de degenerescență maculară a retinei de 4-6 ori.

Există o teorie că în unele sinapse celule nervoase, unde sunt stocate informații pe termen lung, celula receptoare, ca răspuns la semnalul primit, produce monoxid de carbon endogen, care transmite semnalul înapoi către celula de transmisie, informând-o astfel despre disponibilitatea sa de a continua să primească semnale de la aceasta și crescând activitatea celulei transmițătoare de semnal. Unele dintre aceste celule nervoase conțin guanilat ciclază, o enzimă care este activată atunci când este expusă la monoxid de carbon endogen.

Cercetările privind rolul monoxidului de carbon endogen ca agent antiinflamator și citoprotector au fost efectuate în multe laboratoare din întreaga lume. Aceste proprietăți ale monoxidului de carbon endogen fac din efectul asupra metabolismului său o țintă terapeutică interesantă pentru tratamentul diferitelor afecțiuni patologice, cum ar fi afectarea tisulară cauzată de ischemie și reperfuzie ulterioară (de exemplu, infarct miocardic, accident vascular cerebral ischemic), respingerea transplantului, ateroscleroza vasculară, sepsis sever, malarie severă, boli autoimune. Au fost efectuate și studii clinice pe oameni, dar rezultatele acestora nu au fost încă publicate.

Pe scurt, ceea ce se știe din 2015 despre rolul monoxidului de carbon endogen în organism poate fi rezumat după cum urmează:

  • Monoxidul de carbon endogen este una dintre moleculele de semnalizare endogene importante;
  • Monoxidul de carbon endogen modulează funcțiile SNC și cardiovasculare;
  • Monoxidul de carbon endogen inhibă agregarea trombocitelor și aderența acestora la pereții vaselor;
  • Influențarea schimbului de monoxid de carbon endogen în viitor poate fi una dintre strategiile terapeutice importante pentru o serie de boli.

Istoria descoperirilor

Toxicitatea fumului emis în timpul arderii cărbunelui a fost descrisă de Aristotel și Galen.

Monoxidul de carbon (II) a fost obținut pentru prima dată de chimistul francez Jacques de Lasson prin încălzirea oxidului de zinc cu cărbune, dar inițial a fost confundat cu hidrogen, deoarece ardea cu o flacără albastră.

Faptul că acest gaz conține carbon și oxigen a fost descoperit de chimistul englez William Kruikshank. Toxicitatea gazului a fost investigată în 1846 de către medicul francez Claude Bernard în experimente pe câini.

Monoxidul de carbon (II) din afara atmosferei Pământului a fost descoperit pentru prima dată de omul de știință belgian M. Mizhot (M. Migeotte) în 1949 prin prezența principalei benzi vibraționale-rotaționale în spectrul IR al Soarelui. Oxidul de carbon (II) a fost descoperit în mediul interstelar în 1970.

Chitanță

mod industrial

  • Se formează în timpul arderii carbonului sau a compușilor pe bază de acesta (de exemplu, benzină) în condiții de lipsă de oxigen:
2 C + O 2 → 2 C O (\displaystyle (\mathsf (2C+O_(2)\rightarrow 2CO)))(efectul termic al acestei reacții este de 220 kJ),
  • sau la reducerea dioxidului de carbon cu cărbune fierbinte:
C O 2 + C ⇄ 2 C O (\displaystyle (\mathsf (CO_(2)+C\rightleftarrows 2CO)))H= 172 kJ, A S= 176 J/K)

Această reacție are loc în timpul cuptorului, când amortizorul cuptorului este închis prea devreme (până când cărbunii s-au ars complet). Monoxidul de carbon rezultat (II), datorită toxicității sale, provoacă tulburări fiziologice („burnout”) și chiar moarte (vezi mai jos), de unde una dintre denumirile banale - „monoxid de carbon”.

Reacția de reducere a dioxidului de carbon este reversibilă, efectul temperaturii asupra stării de echilibru a acestei reacții este prezentat în grafic. Fluxul reacției la dreapta oferă factorul de entropie, iar la stânga - factorul de entalpie. La temperaturi sub 400 °C, echilibrul este aproape complet deplasat spre stânga, iar la temperaturi peste 1000 °C spre dreapta (în direcția de formare a CO). La temperaturi scăzute, viteza acestei reacții este foarte scăzută; prin urmare, monoxidul de carbon (II) este destul de stabil în condiții normale. Acest echilibru are un nume special echilibru de budoar.

  • Amestecuri de monoxid de carbon (II) cu alte substanțe se obțin prin trecerea aerului, vaporilor de apă etc. printr-un strat de cocs fierbinte, cărbune tare sau brun etc. (vezi gaz generator, apă gazoasă, amestec de gaz, gaz de sinteză).

metoda de laborator

  • Descompunerea acidului formic lichid sub acţiunea acidului sulfuric concentrat fierbinte sau trecerea acidului formic gazos peste oxidul de fosfor P 2 O 5 . Schema de reactie:
H C O O H → H 2 S O 4 o t H 2 O + C O . (\displaystyle (\mathsf (HCOOH(\xrightarrow[(H_(2)SO_(4))](^(o)t))H_(2)O+CO.))) Se poate trata și acidul formic cu acid clorosulfonic. Această reacție are loc deja la temperatura obișnuită, conform schemei: H C O O H + C l S O 3 H → H 2 S O 4 + H C l + C O . (\displaystyle (\mathsf (HCOOH+ClSO_(3)H\rightarrow H_(2)SO_(4)+HCl+CO\rightarrow .)))
  • Încălzirea unui amestec de acizi oxalic și acizi sulfuric concentrați. Reacția decurge conform ecuației:
H 2 C 2 O 4 → H 2 S O 4 o t C O + CO 2 + H 2 O. (\displaystyle (\mathsf (H_(2)C_(2)O_(4))(\xrightarrow[(H_(2)SO_(4)))](^(o)t))CO\uparrow +CO_(2) \uparrow +H_(2)O.)))
  • Încălzirea unui amestec de hexacianoferrat (II) de potasiu cu acid sulfuric concentrat. Reacția decurge conform ecuației:
K 4 [ F e (C N) 6 ] + 6 H 2 S O 4 + 6 H 2 O → o t 2 K 2 S O 4 + F e S O 4 + 3 (N H 4) 2 S O 4 + 6 C O . (\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\în sus .)))
  • Recuperarea din carbonatul de zinc de către magneziu la încălzire:
M g + Z n C O 3 → o t M g O + Z n O + C O . (\displaystyle (\mathsf (Mg+ZnCO_(3)(\xrightarrow[()](^(o)t))MgO+ZnO+CO\uparrow .)))

Determinarea monoxidului de carbon (II)

Calitativ, prezența CO poate fi determinată prin întunecarea soluțiilor de clorură de paladiu (sau hârtie impregnată cu această soluție). Întunecarea este asociată cu eliberarea de paladiu metalic fin dispersat conform schemei:

P d C l 2 + C O + H 2 O → P d ↓ + C O 2 + 2 H C l . (\displaystyle (\mathsf (PdCl_(2)+CO+H_(2)O\rightarrow Pd\downarrow +CO_(2)+2HCl.)))

Această reacție este foarte sensibilă. Soluție standard: 1 gram de clorură de paladiu pe litru de apă.

Determinarea cantitativă a monoxidului de carbon (II) se bazează pe reacția iodometrică:

5 C O + I 2 O 5 → 5 C O 2 + I 2. (\displaystyle (\mathsf (5CO+I_(2)O_(5))\rightarrow 5CO_(2)+I_(2).)))

Aplicație

  • Monoxidul de carbon(II) este un reactiv intermediar utilizat în reacțiile cu hidrogenul în cele mai importante procese industriale pentru producerea de alcooli organici și hidrocarburi simple.
  • Monoxidul de carbon (II) este utilizat pentru prelucrarea cărnii și peștelui de animale, oferindu-le o culoare roșie aprinsă și un aspect de prospețime, fără a modifica gustul (tehnologii fum limpedeși Fum fără gust). Concentrația admisă de CO este de 200 mg/kg de carne.
  • Monoxidul de carbon (II) este componenta principală a gazului generator utilizat ca combustibil în vehiculele cu gaz natural.
  • Monoxidul de carbon din evacuarea motorului a fost folosit de naziști în timpul celui de-al Doilea Război Mondial pentru a masacra oamenii prin otrăvire.

Monoxid de carbon (II) în atmosfera Pământului

Există surse naturale și antropice de intrare în atmosfera Pământului. În condiții naturale, la suprafața Pământului, CO se formează prin descompunere anaerobă incompletă compusi organiciși în timpul arderii biomasei, în principal în timpul incendiilor de pădure și de stepă. Monoxidul de carbon (II) se formează în sol atât biologic (excretat de organismele vii), cât și non-biologic. S-a dovedit experimental eliberarea de monoxid de carbon (II) din cauza compușilor fenolici comuni în solurile care conțin grupări OCH 3 sau OH în poziții orto sau para față de prima grupare hidroxil.

Echilibrul general al producției de CO nebiologic și oxidarea acestuia de către microorganisme depinde de condițiile specifice de mediu, în primul rând de umiditate și valoarea de . De exemplu, din solurile aride, monoxidul de carbon(II) este eliberat direct în atmosferă, creând astfel maxime locale în concentrația acestui gaz.

În atmosferă, CO este produsul reacțiilor în lanț care implică metanul și alte hidrocarburi (în principal izoprenul).

Principala sursă antropică de CO în prezent sunt gazele de eșapament ale motoarelor cu ardere internă. Monoxidul de carbon este produs atunci când combustibilii cu hidrocarburi sunt arse în motoarele cu ardere internă la temperaturi insuficiente sau când sistemul de alimentare cu aer este reglat prost (nu este furnizat suficient oxigen pentru a oxida CO la CO 2 ). În trecut, o proporție semnificativă din aportul antropic de CO în atmosferă era asigurată de

Aici, de mult timp am un „manual pentru cuptoare”

Corect, colegi, dacă ceva nu este în regulă...

Cuptor cuptor
Încălzirea sobelor depinde de starea sobei, de combustibil și de capacitatea de a încălzi corect soba. Soba trebuie îngrijită sistematic, adică curățată, acoperită chiar și peste cele mai mici fisuri care pot duce la formarea condensului. De exemplu, până la 15 m3 de aer se infiltrează printr-o fisură de 2 mm în jurul perimetrului cadrului supapei în decurs de o oră, care, încălzind până la 80 ... 100 ° C, va elimina căldura, iar aceasta este de 10% a pierderii acesteia.
Când aerul în exces este furnizat prin suflantă, pierderea de căldură este de 15-25%, iar dacă arderea are loc cu ușa cuptorului deschisă, atunci pierderea de căldură ajunge la 40%. Cuptorul este curățat și reparat o dată sau de două ori pe an vara. Coșurile de fum sunt curățate de două sau trei ori în timpul sezonului de încălzire.
Încălzirea pereților cuptorului depinde în primul rând de starea în care se află. Dacă există multă funingine și cenușă pe pereții cuptorului sau în coșuri, atunci acestea se încălzesc slab și trebuie cheltuit mult mai mult combustibil și timp pe cuptor. Grosimea stratului de 1-2 mm afectează semnificativ percepția căldurii de către pereți.
Înainte de focar, grătarul este curățat, toată cenușa este îndepărtată. Acest lucru asigură trecerea liberă a aerului către combustibilul care arde. Combustibilul este recoltat în avans, astfel încât să fie uscat. Lemnele de foc tocate sunt considerate uscate la numai un an după ce au fost puse într-o cușcă și au fost afară sub un baldachin.
Trebuie folosit doar combustibil uscat. În timpul arderii combustibilului brut, umiditatea prezentă în acesta se transformă în abur, care, trecând prin canalele cuptorului, le răcește și, căzând pe pereții reci ai țevii, se așează pe ei, transformându-se în picături, care, drenând. , se amestecă cu funingine, formând condens.
Puterea calorică a combustibilului este diferită. Luați, de exemplu, lemn de foc uscat de diferite specii. De exemplu, 3/4 m3 de lemn de foc de stejar echivalează cu 1 m3 de mesteacăn, 1,2 - arin, 1,2 - pin, 1,3 - molid, 1,5 - aspen. Lemnele de foc trebuie tăiate în bușteni cu o grosime medie de 8-10 cm. Buștenii de aceeași grosime trebuie selectați pentru focar, ceea ce este important pentru încălzirea uniformă a cuptorului.
Turba poate arde în aproape orice cuptor, dar pentru aceasta este necesară creșterea tirajului. Pentru turbă, cel mai bine este să așezați sobe cu un focar adecvat.
Durata arderii cuptorului este în medie de 1-1,5 ore. După ardere, suprafața cuptorului trebuie încălzită la o temperatură de 70 ... La temperaturi mai ridicate, praful de la suprafata cuptorului arde, degajand un miros neplacut. Prin urmare, pereții frontali ai cuptorului trebuie curățați sistematic, ștergând praful colectat cu o cârpă uscată. Acest lucru trebuie făcut cu atenție deosebită la începutul sezonului de încălzire. Cuptorul nu trebuie supraîncălzit. Acest lucru poate duce la formarea de fisuri și la deteriorarea zidăriei cuptorului. Sobele mari care sunt încălzite în 1-2 zile nu sunt întotdeauna bune: în primul rând, ocupă mult spațiu în cameră și, în al doilea rând, datorită încălzirii puternice a camerei, este adesea necesară deschiderea orificiilor de ventilație pentru ventilație. , ceea ce duce la un consum excesiv de combustibil.
Cantitatea de lemn de foc care este necesară pentru încălzirea normală a cuptorului este pusă imediat în focar. Lemnul de foc este așezat într-o cușcă sau în rânduri cu goluri între bușteni de până la 10 mm, astfel încât toți buștenii încep să se aprindă imediat din toate părțile, creând cât mai multă căldură posibil. În același timp, zidăria din lemn nu trebuie să ajungă în partea de sus a focarului cu cel puțin 20 cm.În astfel de condiții, mici particule de combustibil și diverse substanțe combustibile ard în focar înainte de a intra în coșuri. În primul rând, crește temperatura cuptorului. În al doilea rând, intrând în coșuri, particulele nearse le înfundă și absorb mai puțină căldură. Pentru aprindere, buștenii cei mai uscați sunt plasați sub rândul de jos, iar așchii uscate, torțe și hârtie sub ele. Este strict interzisă utilizarea kerosenului, benzinei, acetonei și a unor substanțe explozive similare.
Pentru ca cuptorul să nu fumeze, hârtie, așchii subțiri, așchii sunt mai întâi arse, umplând coșurile de fum cu aer cald, iar apoi cuptorul este topit. Lemnele de foc (sau turba) sunt așezate astfel încât să se așeze uniform pe grătar sau pe vatra cuptorului, mai aproape de ușa cuptorului.
La topirea cuptorului, ușa cuptorului, amortizoarele, supapa și vederea sunt complet deschise. După aprindere, de îndată ce lemnul de foc se aprinde, ușa cuptorului este închisă, iar suflanta este deschisă. Tirajul în cuptor este reglat de o ușă de suflantă, o supapă sau o vedere.
De obicei, forța de împingere este determinată de culoarea flăcării: dacă flacăra este roșie cu dungi întunecate și din țeavă iese fum maro sau negru, atunci nu este suficient aer și trebuie crescută alimentarea acesteia; dacă flacăra este galben-aurie, alimentarea cu aer este considerată normală; dacă este alb strălucitor și se aude un bâzâit în canalele cuptorului, aceasta indică faptul că există un exces de aer și că alimentarea acestuia trebuie redusă.
În procesul de ardere a combustibilului, este imposibil să deschideți ușile cuptorului, deoarece aerul rece care intră în cuptor răcește canalele cuptorului.

Deci, pe baza celor de mai sus, putem formula următoarele reguli.
1. Pe măsură ce combustibilul se arde, este necesar să acoperiți nu numai ușa focarului, ci și parțial vederea sau supapa.
2. Agitarea (amestecarea) lemnelor de foc este posibilă numai după ce acestea ard bine și se formează goluri mari între bușteni, prin care aerul începe să curgă în exces, răcind soba.
3. Dacă rămân firebrands, acestea sunt colectate în centrul focarului (fundul cuptorului) sau grătar și înconjurate de cărbuni aprinși puternic. Cărbunii aprinși și firebrands ar trebui să se afle în calea mișcării aerului către focar. Afluxul de aer în exces este nedorit.
4. Când cărbunii se ard (adică flacăra albastră dispare, indicând că se eliberează monoxid de carbon), aceștia trebuie să fie nivelați de-a lungul grătarului sau focarului focarului, mai aproape de ușă, și să-l acopere etanș. Se recomandă să lăsați conducta deschisă încă 5-10 minute, astfel încât reziduurile de monoxid de carbon să nu pătrundă în cameră, ceea ce poate duce la otrăvire și chiar moarte. (Cu)

Totul ingenios este simplu!

Aruncarea este simplă. Luați o jumătate de găleată de apă și scoateți cărbunii din focar într-o găleată până când focarul este curat. Dacă a rămas o tijă de foc încăpățânată nearsă, atunci și a ei. Faceți același lucru cu suflantul. Și închideți în liniște supapa.

Are o legătură triplă. Deoarece aceste molecule sunt similare ca structură, proprietățile lor sunt, de asemenea, similare - puncte de topire și fierbere foarte scăzute, valori apropiate ale entropiilor standard etc.

În cadrul metodei legăturilor de valență, structura moleculei de CO poate fi descrisă prin formula: C≡O:, iar a treia legătură se formează conform mecanismului donor-acceptor, unde carbonul este un donor de pereche de electroni, iar oxigenul este un acceptor.

Conform metodei orbitalelor moleculare, configurația electronică a unei molecule de CO neexcitate σ 2 O σ 2 z π 4 x, y σ 2 C . S-a format o legătură triplă σ -legatura formata de σz pereche de electroni și electroni de un nivel dublu degenerat X y corespund la două σ -conexiuni. Electronii din orbitalii C nelegați și σ O-orbitalii corespund a două perechi de electroni, dintre care una este localizată la atom, cealaltă - la atom.

Datorită prezenței unei triple legături, molecula de CO este foarte puternică (energia de disociere este de 1069 kJ/mol, sau 256 kcal/mol, care este mai mult decât cea a oricărei alte molecule diatomice) și are o distanță internucleară mică (d C≡O = 0,1128 nm sau 1, 13Â).

Molecula este slab polarizată, momentul electric al dipolului său μ = 0,04·10 -29 C·m (direcția momentului dipol C - →O +). Potențial de ionizare 14,0 V, constantă de cuplare a forței k = 18,6.

Istoria descoperirilor

Monoxidul de carbon a fost produs pentru prima dată de chimistul francez Jacques de Lasson când oxidul de zinc a fost încălzit cu cărbune, dar a fost inițial confundat cu hidrogen, deoarece ardea cu o flacără albastră. Faptul că acest gaz conține carbon și oxigen a fost descoperit de chimistul englez William Cruikshank. Monoxidul de carbon din atmosfera Pământului a fost descoperit pentru prima dată de omul de știință belgian M. Mizhot (M. Migeotte) în 1949 prin prezența principalei benzi vibraționale-rotaționale în spectrul IR al Soarelui.

Monoxid de carbon în atmosfera Pământului

Există surse de venit naturale și antropice. În condiții naturale, la suprafața Pământului, CO se formează în timpul descompunerii anaerobe incomplete a compușilor organici și în timpul arderii biomasei, în principal în timpul incendiilor de pădure și stepă. Monoxidul de carbon se formează în sol atât biologic (excretat de organismele vii), cât și non-biologic. Eliberarea monoxidului de carbon din cauza compușilor fenolici obișnuiți în solurile care conțin grupări OCH 3 sau OH în poziții orto sau para față de prima grupare hidroxil a fost dovedită experimental.

Echilibrul general al producției de CO nebiologic și oxidarea acestuia de către microorganisme depinde de condițiile specifice de mediu, în primul rând de și valoare. De exemplu, din solurile aride, monoxidul de carbon este eliberat direct în atmosferă, creând astfel maxime locale în concentrația acestui gaz.

În atmosferă, CO este produsul reacțiilor în lanț care implică metanul și alte hidrocarburi (în principal izoprenul).

Principala sursă antropică de CO sunt în prezent gazele de eșapament ale motoarelor cu ardere internă. Monoxidul de carbon se formează atunci când combustibilii cu hidrocarburi sunt arse în motoarele cu ardere internă la temperaturi insuficiente sau un sistem de alimentare cu aer prost reglat (nu este suficient oxigen pentru a oxida CO la CO 2 ). În trecut, o proporție semnificativă din aportul antropic de CO în atmosferă era furnizată de gazul de iluminat folosit pentru a ilumina încăperile din interior. În compoziție, a corespuns aproximativ, adică conținea până la 45% monoxid de carbon. În prezent, în sectorul municipal, acest gaz a fost înlocuit cu gaz natural mult mai puțin toxic (reprezentanți mai mici ai seriei omoloage - propan etc.)

Aportul de CO din surse naturale și antropice este aproximativ același.

Monoxidul de carbon din atmosferă este într-un ciclu rapid: timpul mediu de rezidență este de aproximativ 0,1 an, oxidat de hidroxil în dioxid de carbon.

Chitanță

mod industrial

2C + O 2 → 2CO (efectul termic al acestei reacții este de 22 kJ),

2. sau la restaurarea cu cărbune fierbinte:

CO2 + C↔2CO (AH=172 kJ, AS=176 J/K).

Această reacție apare adesea într-un cuptor când amortizorul cuptorului este închis prea devreme (până când cărbunii s-au ars complet). Monoxidul de carbon rezultat, datorită toxicității sale, provoacă tulburări fiziologice („burnout”) și chiar moarte (vezi mai jos), de unde una dintre denumirile banale - „monoxid de carbon”. Imaginea reacțiilor care au loc în cuptor este prezentată în diagramă.

Reacția de reducere a dioxidului de carbon este reversibilă, efectul temperaturii asupra stării de echilibru a acestei reacții este prezentat în grafic. Fluxul reacției la dreapta oferă factorul de entropie, iar la stânga - factorul de entalpie. La temperaturi sub 400°C, echilibrul este aproape complet deplasat spre stânga, iar la temperaturi peste 1000°C spre dreapta (în direcția de formare a CO). La temperaturi scăzute, viteza acestei reacții este foarte lentă, astfel încât monoxidul de carbon este destul de stabil în condiții normale. Acest echilibru are un nume special echilibru de budoar.

3. Amestecuri de monoxid de carbon cu alte substanțe se obțin prin trecerea aerului, vaporilor de apă etc. printr-un strat de cocs fierbinte, cărbune tare sau brun etc. (vezi,).

metoda de laborator

Acțiune fiziologică, toxicitate

Monoxidul de carbon este foarte periculos, deoarece nu are și cauzează și chiar. Semnele de otrăvire sunt durere de cap, amețeli și pierderea cunoștinței. Efectul toxic al monoxidului de carbon se bazează pe faptul că acesta se leagă de sânge mai puternic decât oxigenul (în acest caz se formează carboxihemoglobina), blocând astfel procesele de transport a oxigenului și respirație celulară. monoxid de carbon din aer întreprinderile industriale este de 0,02 mg/l.

TLV (limită de prag SUA): 25 ppm; 29 mg/m3 (ca TWA - Shift Average, SUA) (ACGIH 1994-1995). MAC (concentrație maximă admisă, SUA): 30 ppm; 33 mg/m3; Sarcina: B (efect nociv probabil chiar și la nivelul MAK) (1993)

Protecție împotriva monoxidului de carbon

Proprietăți

Monoxidul de carbon este un gaz incolor, insipid și inodor. Așa-numitul „miros de monoxid de carbon” este de fapt mirosul de impurități organice.

Proprietățile monoxidului de carbon
Masa moleculara 28,01
Temperatură de topire -205°C
Temperatura de fierbere -191,5°C
Solubilitate Extrem de ușor solubil în (2,3 ml CO/100 ml H2O la 20°C)
Densitatea ρ 0,00125 g/cm3 (la 0°C)
Entalpia standard de formare ΔH −110,52 kJ/mol (g) (la 298 K)
Energia Gibbs standard de formare ΔG −137,14 kJ/mol (g) (la 298 K)
Entropia standard a educației S 197,54 J/mol K (g) (la 298 K)
Molar standard C p 29,11 J/mol K (g) (la 298 K)
Entalpia de topire ΔH pl 0,838 kJ/mol
Entalpia de fierbere ΔH kip 6,04 kJ/mol
t crit -140,23°C
P crit 3.499 MPa
ρ crit 0,301 g/cm3

Principalele tipuri de reacții chimice în care este implicat monoxidul de carbon sunt reacțiile de adiție și în care prezintă proprietăți reducătoare.

La temperatura camerei, CO este inactiv, activitatea sa chimică crește semnificativ atunci când este încălzit și în soluții (de exemplu, în soluții reduce sărurile și altele la metale deja la temperatura camerei. Când este încălzit, reduce și alte metale, de exemplu CO + CuO → Cu + CO 2 Acesta este utilizat pe scară largă în pirometalurgie. Metoda de detectare calitativă a CO se bazează pe reacția CO în soluție cu clorură de paladiu, vezi mai jos).

Oxidarea CO în soluție are loc adesea la o viteză vizibilă numai în prezența unui catalizator. La alegerea acestuia din urmă, natura agentului de oxidare joacă rolul principal. Astfel, CO oxidează cel mai rapid în prezența argintului fin divizat, - în prezența sărurilor, - în prezența OsO 4 . În general, CO este similar în proprietățile sale reducătoare cu hidrogenul molecular.

Sub 830°C, CO este un agent reducător mai puternic; deasupra, hidrogen. Deci echilibrul reacției este:

H 2 O + CO ↔ CO 2 + H 2 + 42 kJ

până la 830°C este deplasată la dreapta, peste 830°C la stânga.

Interesant este că există bacterii capabile să obțină energia de care au nevoie pentru viață datorită oxidării CO.

Monoxidul de carbon arde cu o flacără albastră (temperatura de pornire a reacției 700°C) în aer:

CO + 1/2 O 2 → 2CO 2 ΔG° 298 = −257 kJ, ΔS° 298 = −86 J/K

Temperatura de ardere a CO poate ajunge la 2100°C, este una în lanț, iar cantități mici de compuși care conțin hidrogen (apă etc.) servesc drept inițiatori.

Datorită unei puteri calorice atât de bune, CO este o componentă a diferitelor amestecuri tehnice de gaze (vezi, de exemplu), utilizate, printre altele, pentru încălzire.

Monoxidul de carbon reacţionează cu . Reacția cu

Să încercăm să înțelegem și să ne amintim cunoștințele de fizică și chimie.

Monoxid de carbon (monoxid de carbon sau monoxid de carbon, formula chimica CO) este un compus gazos format în timpul arderii de orice fel.

Ce se întâmplă când această substanță intră în organism?

După ce a intrat Căile aeriene moleculele de monoxid de carbon se găsesc imediat în sânge și se leagă de moleculele de hemoglobină. Se formează o substanță complet nouă - carboxihemoglobina, care împiedică transportul oxigenului. Din acest motiv, deficitul de oxigen se dezvoltă foarte repede.

Cel mai important pericol este că monoxidul de carbon este invizibil și deloc vizibil, nu are nici miros, nici culoare, adică cauza bolii nu este evidentă, nu este întotdeauna posibil să o detectăm imediat. Monoxidul de carbon nu poate fi simțit în niciun fel, motiv pentru care al doilea nume este ucigașul tăcut.

Simțind oboseală, pierderea forței și amețeli, recunoaște o persoană greseala fatala decide să se întindă. Și, chiar dacă atunci înțelege motivul și necesitatea de a ieși în aer, de regulă, nu este în stare să facă nimic. Mulți ar putea fi salvați prin cunoașterea simptomelor intoxicației cu CO - cunoscându-le, este posibil să suspectați cauza bolii la timp și să luați măsurile necesare pentru salvare.

Care sunt simptomele și semnele intoxicației cu monoxid de carbon

Severitatea leziunii depinde de mai mulți factori:

  • - starea de sănătate și caracteristicile fiziologice ale unei persoane. Slăbiți, cu boli cronice, în special cele însoțite de anemie, bătrânii, gravidele și copiii sunt mai sensibili la efectele CO;
  • - durata efectului compusului CO asupra organismului;
  • este concentrația de monoxid de carbon din aerul inhalat;
  • activitate fizicaîn timpul otrăvirii. Cu cât activitatea este mai mare, cu atât mai rapid apare otrăvirea.

Trei grade de severitate a intoxicației cu monoxid de carbon după simptome

Gradul de lumină severitatea se caracterizează prin următoarele simptome: slăbiciune generală; dureri de cap, în principal în regiunile frontale și temporale; bate în tâmple; zgomot în urechi; ameţeală; vedere încețoșată - pâlpâire, puncte în fața ochilor; neproductive, adică tuse seacă; respirație rapidă; dificultăți de respirație, dificultăți de respirație; lacrimare; greaţă; hiperemie (roșeață) a pielii și a mucoaselor; tahicardie; creșterea tensiunii arteriale.

Simptome grad mediu severitatea este păstrarea tuturor simptomelor etapei precedente și a formei lor mai severe: conștiența încețoșată, pierderea conștienței este posibilă pentru o perioadă scurtă de timp; vărsături; halucinații, atât vizuale, cât și auditive; încălcarea aparatului vestibular, mișcări necoordonate; dureri apăsante în piept.

Grad sever intoxicația se caracterizează prin următoarele simptome: paralizie; pierderea pe termen lung a conștienței, comă; convulsii; dilatarea pupilelor; golirea involuntară a vezicii urinare și a intestinelor; ritmul cardiac crescut de până la 130 de bătăi pe minut, dar în același timp este slab palpabil; cianoza (albastru) a pielii și a mucoaselor; tulburări de respirație – devine superficială și intermitentă.

Forme atipice de otrăvire cu monoxid de carbon

Sunt două dintre ele - leșin și euforic.

Simptomele formei de leșin: paloarea pielii și a mucoaselor; scăderea tensiunii arteriale; pierderea conștienței.

Simptome ale formei euforice: agitație psihomotorie; încălcarea funcțiilor mentale: delir, halucinații, râs, ciudatenii în comportament; pierderea conștienței; insuficienta respiratorie si cardiaca.

Cum să acordați primul ajutor victimelor intoxicației cu monoxid de carbon

Este foarte important să acordați prompt primul ajutor, deoarece consecințele ireversibile apar foarte repede.

In primul rand, Scoateți victima la aer curat cât mai curând posibil. În cazurile în care acest lucru este dificil, atunci victima trebuie să fie pusă pe o mască de gaz cu un cartuş de hopcalit cât mai curând posibil și să i se ofere o pernă de oxigen.

În al doilea rând, este necesar să se faciliteze respirația - pentru a degaja căile respiratorii, dacă este necesar, desfaceți hainele, așezați victima pe o parte pentru a preveni o posibilă scufundare a limbii.

În al treilea rând- stimulează respirația. Aduceți amoniac, frecați pieptul, încălziți membrele. Și cel mai important - trebuie să chemați o ambulanță. Chiar dacă o persoană la prima vedere se află într-o stare satisfăcătoare, este necesar să fie examinată de un medic, deoarece nu este întotdeauna posibil să se determine gradul real de otrăvire numai prin simptome. În plus, măsurile terapeutice inițiate în timp util vor reduce riscul de complicații și mortalitate prin intoxicația cu monoxid de carbon. Dacă victima se află într-o stare gravă, este necesar să se efectueze măsuri de resuscitare înainte de sosirea medicilor.

Când există riscul de intoxicație cu monoxid de carbon?

În vremea noastră, cazurile de otrăvire se întâmplă ceva mai rar decât în ​​acele zile în care încălzirea rezidențială era predominant aragaz, dar există încă suficiente surse de risc crescut acum. Surse potențiale de pericol de otrăvire cu monoxid de carbon: case cu încălzire la sobă, șeminee. Funcționarea necorespunzătoare crește riscul pătrunderii monoxidului de carbon în încăpere, dispărând astfel în casele cu familii întregi; băi, saune, în special cele care se încălzesc „pe negru”; garaje; în industriile care utilizează monoxid de carbon; ședere lungă în apropierea drumurilor principale; incendiu într-o încăpere închisă (lift, puț și alte încăperi care nu pot fi lăsate fără ajutor din exterior).

Numai numere

  • Un grad ușor de otrăvire apare deja la o concentrație de monoxid de carbon de 0,08% - există o durere de cap, amețeli, sufocare, slăbiciune generală.
  • O creștere a concentrației de CO la 0,32% provoacă paralizie motorie și leșin. Moartea are loc în aproximativ o jumătate de oră.
  • La o concentrație de CO de 1,2% sau mai mult, se dezvoltă o formă fulgerătoare de otrăvire - în câteva respirații, o persoană primește o doză letală, un rezultat letal apare după maximum 3 minute.
  • Evacuarea mașinii conține 1,5 până la 3% monoxid de carbon. Contrar credinței populare, este posibil să vă otrăviți în timp ce motorul funcționează nu numai în interior, ci și în aer liber.
  • Aproximativ două mii și jumătate de oameni din Rusia sunt internați anual în spitale cu diferite grade de severitate a intoxicației cu monoxid de carbon.

Măsuri de prevenire

Pentru a minimiza riscurile de intoxicație cu monoxid de carbon, este suficient să respectați următoarele reguli:

  • - operați sobele și șemineuri în conformitate cu regulile, verificați în mod regulat funcționarea sistemului de ventilație și curățați coșul de fum în timp util și încredeți așezarea sobelor și șemineelor ​​numai profesioniștilor;
  • - nu stați mult timp în apropierea drumurilor aglomerate;
  • - opriți întotdeauna motorul mașinii într-un garaj închis. Pentru ca concentrația de monoxid de carbon să devină letală, este nevoie de doar cinci minute de funcționare a motorului - rețineți acest lucru;
  • - când stai mult în mașină și cu atât mai mult când dormi în mașină, opriți întotdeauna motorul
  • - faceți-o o regulă - dacă aveți simptome care pot sugera otrăvire cu monoxid de carbon, asigurați-vă cât mai curând aer proaspăt prin deschiderea ferestrelor sau, mai degrabă, părăsiți camera.

(st. conv.)

−110,52 kJ/mol Proprietăți chimice Solubilitate in apa 0,0026 g/100 ml Clasificare numar CAS
  • Clasa de pericol ONU 2.3
  • Pericol secundar ONU 2.1

Structura moleculei

Molecula de CO, ca și molecula de azot izoelectronic, are o legătură triplă. Deoarece aceste molecule sunt similare ca structură, proprietățile lor sunt, de asemenea, similare - puncte de topire și fierbere foarte scăzute, valori apropiate ale entropiilor standard etc.

În cadrul metodei legăturilor de valență, structura moleculei de CO poate fi descrisă prin formula: C≡O:, iar a treia legătură se formează conform mecanismului donor-acceptor, unde carbonul este un acceptor de pereche de electroni, iar oxigenul este un donator.

Datorită prezenței unei triple legături, molecula de CO este foarte puternică (energia de disociere este de 1069 kJ/mol, sau 256 kcal/mol, care este mai mult decât cea a oricărei alte molecule diatomice) și are o distanță internucleară mică (d C≡O = 0,1128 nm sau 1, 13Â).

Molecula este slab polarizată, momentul electric al dipolului său μ = 0,04·10 -29 C·m (direcția momentului dipol O - →C +). Potențial de ionizare 14,0 V, constantă de cuplare a forței k = 18,6.

Istoria descoperirilor

Monoxidul de carbon a fost produs pentru prima dată de chimistul francez Jacques de Lasson când oxidul de zinc a fost încălzit cu cărbune, dar a fost inițial confundat cu hidrogen, deoarece ardea cu o flacără albastră. Faptul că acest gaz conține carbon și oxigen a fost descoperit de chimistul englez William Cruikshank. Monoxidul de carbon din afara atmosferei Pământului a fost descoperit pentru prima dată de omul de știință belgian M. Mizhot (M. Migeotte) în 1949 prin prezența principalei benzi vibraționale-rotaționale în spectrul IR al Soarelui.

Monoxid de carbon în atmosfera Pământului

Există surse naturale și antropice de intrare în atmosfera Pământului. În condiții naturale, la suprafața Pământului, CO se formează în timpul descompunerii anaerobe incomplete a compușilor organici și în timpul arderii biomasei, în principal în timpul incendiilor de pădure și stepă. Monoxidul de carbon se formează în sol atât biologic (excretat de organismele vii), cât și non-biologic. Eliberarea monoxidului de carbon din cauza compușilor fenolici obișnuiți în solurile care conțin grupări OCH 3 sau OH în poziții orto sau para față de prima grupare hidroxil a fost dovedită experimental.

Echilibrul general al producției de CO nebiologic și oxidarea acestuia de către microorganisme depinde de condițiile specifice de mediu, în primul rând de umiditate și valoarea de . De exemplu, din solurile aride, monoxidul de carbon este eliberat direct în atmosferă, creând astfel maxime locale în concentrația acestui gaz.

În atmosferă, CO este produsul reacțiilor în lanț care implică metanul și alte hidrocarburi (în principal izoprenul).

Principala sursă antropică de CO sunt în prezent gazele de eșapament ale motoarelor cu ardere internă. Monoxidul de carbon este produs atunci când combustibilii cu hidrocarburi sunt arse în motoarele cu ardere internă la temperaturi insuficiente sau când sistemul de alimentare cu aer este reglat prost (nu este furnizat suficient oxigen pentru a oxida CO la CO 2 ). În trecut, o proporție semnificativă a emisiilor antropice de CO în atmosferă proveneau din gazul de iluminat utilizat pentru iluminatul interior în secolul al XIX-lea. În compoziție, corespundea aproximativ cu apa gazoasă, adică conținea până la 45% monoxid de carbon. În prezent, în sectorul municipal, acest gaz a fost înlocuit cu gaz natural mult mai puțin toxic (reprezentanți mai mici ai seriei omoloage de alcani - propan etc.)

Aportul de CO din surse naturale și antropice este aproximativ același.

Monoxidul de carbon din atmosferă este într-un ciclu rapid: timpul mediu de rezidență este de aproximativ 0,1 an, oxidat de hidroxil în dioxid de carbon.

Chitanță

mod industrial

2C + O 2 → 2CO (efectul termic al acestei reacții este de 22 kJ),

2. sau la reducerea dioxidului de carbon cu cărbune fierbinte:

CO2 + C↔2CO (AH=172 kJ, AS=176 J/K).

Această reacție apare adesea într-un cuptor când amortizorul cuptorului este închis prea devreme (până când cărbunii s-au ars complet). Monoxidul de carbon rezultat, datorită toxicității sale, provoacă tulburări fiziologice („burnout”) și chiar moarte (vezi mai jos), de unde una dintre denumirile banale - „monoxid de carbon”. Imaginea reacțiilor care au loc în cuptor este prezentată în diagramă.

Reacția de reducere a dioxidului de carbon este reversibilă, efectul temperaturii asupra stării de echilibru a acestei reacții este prezentat în grafic. Fluxul reacției la dreapta oferă factorul de entropie, iar la stânga - factorul de entalpie. La temperaturi sub 400°C, echilibrul este aproape complet deplasat spre stânga, iar la temperaturi peste 1000°C spre dreapta (în direcția de formare a CO). La temperaturi scăzute, viteza acestei reacții este foarte lentă, astfel încât monoxidul de carbon este destul de stabil în condiții normale. Acest echilibru are un nume special echilibru de budoar.

3. Amestecuri de monoxid de carbon cu alte substanțe se obțin prin trecerea aerului, vaporilor de apă etc. printr-un strat de cocs fierbinte, cărbune tare sau brun etc. (vezi gaz generator, gaz apă, gaz mixt, gaz de sinteză).

metoda de laborator

TLV (concentrație maximă de prag, SUA): 25 MPC r.z. conform Standardelor de Igienă GN 2.2.5.1313-03 este de 20 mg/m³

Protecție împotriva monoxidului de carbon

Datorită unei puteri calorice atât de bune, CO este o componentă a diferitelor amestecuri tehnice de gaze (vezi, de exemplu, gazul generatorului) utilizate, printre altele, pentru încălzire.

halogeni. Reacția cu clorul a primit cea mai mare aplicație practică:

CO + Cl 2 → COCl 2

Reacția este exotermă, efectul ei termic este de 113 kJ, în prezența unui catalizator (cărbune activ) se desfășoară deja la temperatura camerei. Ca rezultat al reacției, se formează fosgen - o substanță care a devenit larg răspândită în diferite ramuri ale chimiei (și, de asemenea, ca agent de război chimic). Prin reacții analoge se pot obține COF2 (fluorura de carbonil) și COBr2 (bromură de carbonil). Iodură de carbonil nu a fost primită. Exotermicitatea reacțiilor scade rapid de la F la I (pentru reacțiile cu F 2, efectul termic este de 481 kJ, cu Br 2 - 4 kJ). De asemenea, este posibil să se obțină derivați mixți, cum ar fi COFCl (pentru detalii, vezi derivații de halogen ai acidului carbonic).

Prin reacţia CO cu F2, pe lângă fluorura de carbonil, se poate obţine un compus peroxid (FCO)202. Caracteristicile sale: punctul de topire -42°C, punctul de fierbere +16°C, are un miros caracteristic (asemănător cu mirosul de ozon), se descompune cu explozie la încălzire peste 200°C (produși de reacție CO 2 , O 2 și COF 2), în mediu acid reacţionează cu iodura de potasiu conform ecuaţiei:

(FCO) 2 O 2 + 2KI → 2KF + I 2 + 2CO 2

Monoxidul de carbon reacţionează cu calcogenii. Cu sulful formează sulfură de carbon COS, reacția are loc la încălzire, conform ecuației:

CO + S → COS ΔG° 298 = −229 kJ, ΔS° 298 = −134 J/K

S-au obținut, de asemenea, selenoxid COSe și teluroxid COTe similare.

Restaurează SO 2:

SO 2 + 2CO → 2CO 2 + S

Cu metalele de tranziție formează compuși foarte volatili, combustibili și toxici - carbonili, precum Cr (CO) 6, Ni (CO) 4, Mn 2 CO 10, Co 2 (CO) 9 etc.

După cum sa menționat mai sus, monoxidul de carbon este ușor solubil în apă, dar nu reacționează cu acesta. De asemenea, nu reacționează cu soluțiile de alcali și acizi. Cu toate acestea, reacţionează cu topiturile alcaline:

CO + KOH → HCOOK

O reacție interesantă este reacția monoxidului de carbon cu potasiul metalic într-o soluție de amoniac. În acest caz, se formează compusul exploziv dioxodicarbonat de potasiu:

2K + 2CO → K + O - -C 2 -O - K +

Vezi si

Literatură

  • Akhmetov N. S. General și Chimie anorganică. Ed. a 5-a, rev. - M.: Mai sus. şcoală; 2003 ISBN 5-06-003363-5
  • Nekrasov B. V. Fundamente Chimie generală. T. I, ed. a 3-a, rev. si suplimentare Editura „Chimie”, 1973. Pg. 495-497, 511-513
  • Chimie: Ref. din./V. Schroeter, K.-H. Lautenschläger, H. Bibrak et al.: Pers. cu el. Ed. a II-a, stereotip. - M.: Chimie, 2000 ISBN 5-7245-0360-3 (rusă)

Legături

  • Card internațional de securitate chimică pentru monoxid de carbon

Fundația Wikimedia. 2010 .