Wolna encyklopedia
| Tlenek węgla | ||||||||||||
|
||||||||||||
| Ogólne informacje | ||||||||||||
| Nomenklatura systematyczna (IUPAC): | ||||||||||||
| tlenek węgla(II) | ||||||||||||
| Inne nazwy | monotlenek węgla, czad | |||||||||||
| Wzór sumaryczny | CO | |||||||||||
| Masa molowa | 28,0101 g/mol | |||||||||||
| Wygląd | bezwonny, bezbarwny gaz | |||||||||||
| Identyfikacja | ||||||||||||
| Numer CAS | 630-08-0 | |||||||||||
| PubChem | ||||||||||||
|
||||||||||||
|
||||||||||||
| Niebezpieczeństwa | ||||||||||||
  |
||||||||||||
| Klasyfikacja UE | Treść oznaczeń: F+ - skrajnie łatwopalny T - toksyczny |
|||||||||||
| NFPA 704 |
2
4
2
|
|||||||||||
| Zwroty ryzyka | R: 61-12-E23-E48/23 | |||||||||||
| Zwroty bezpieczeństwa | S: 53-45 | |||||||||||
| Numer RTECS | FG3500000 | |||||||||||
| Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą warunków standardowych (25°C, 1000 hPa) |
||||||||||||
Tlenek węgla (CO, nazwa zwyczajowa czad, nazwa systematyczna: tlenek węgla(II)) - nieorganiczny związek chemiczny, tlenek węgla na II stopniu utlenienia. Ma silne własności toksyczne.
Spis treści |
Budowa
Długość wiązania C-O w tlenku węgla wynosi 1,128 Å[1]. Ładunek formalny i różnice w elektroujemności atomów węgla i tlenu znoszą się wzajemnie, co sprawia, że cząsteczka ma niewielki moment dipolowy (0,12 D) z ładunkiem ujemnym na atomie węgla[2], choć w rzeczywistości sześć uwspólnionych elektronów wiązania jest prawdopodobnie wyciąganych w kierunku atomu tlenu. Odległość międzyatomowa odpowiada niepełnemu wiązaniu potrójnemu. Cząsteczkę CO można przedstawić trzema strukturami rezonansowymi:
.svg){kind=small}
Największy udział ma struktura z lewej strony rysunku[1].
Tlenek węgla jest izoelektronowy z cząsteczką azotu N2, co oznacza, że obie cząsteczki mają tę samą liczbę elektronów i podobny charakter wiązania. Właściwości fizyczne CO i N2 są zbliżone, natomiast chemicznie tlenek węgla jest znacznie bardziej reaktywny.
Właściwości
Właściwości fizyczne
W temperaturze pokojowej jest to bezbarwny, bezwonny i niedrażniący gaz. Temperatura wrzenia: -191,5°C. Temperatura topnienia: -204°C. Jest trudno rozpuszczalny w wodzie. Tlenek węgla ma nieco mniejszą gęstość od powietrza, jako produkt spalania paliw (czad) powstaje jednak w mieszaninie z ciężkim dwutlenkiem węgla, co sprawia, że spaliny mają sumaryczną gęstość większą od powietrza i gromadzą się w dolnych partiach pomieszczeń.
Właściwości chemiczne
Jest to gaz palny, na powietrzu pali się niebieskim płomieniem tworząc dwutlenek węgla. W naturze występuje w gazach kopalnianych. Ma zastosowanie w wielu procesach przemysłowych.
Jest składnikiem:
Tlenek węgla ma właściwości redukujące, co wykorzystywane jest w hutnictwie:
- Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2
Z zasadami tworzy mrówczany (nie jest jednak bezwodnikiem kwasowym), a z amoniakiem - formamid:
- CO + NaOH → HCOONa
- CO + NH3 → HCONH2
Przyłącza chlor tworząc fosgen:
- CO + Cl2 → COCl2
Szkodliwość
Zobacz więcej w osobnym artykule: zatrucie tlenkiem węgla.Toksyczne działanie tlenku węgla wynika z jego większego od tlenu (250-300 razy) powinowactwa do hemoglobiny, zawartej w erytrocytach krwi. Tworzy on połączenie zwane karboksyhemoglobiną (CO + Hb → COHb), które jest trwalsze niż służąca do transportu tlenu z płuc do tkanek oksyhemoglobina (połączenie tlenu z hemoglobiną). Dochodzi więc do niedotlenienia tkanek, co w wielu przypadkach prowadzi do śmierci. Już wdychanie powietrza ze stężeniem 0,16% objętościowego CO, powoduje po dwóch godzinach zgon. O ile przy większych stężeniach (pow. 0,32%) pierwszymi objawami zatrucia jest silny ból głowy i wymioty, to mniejsze stężenia powodują przy względnie krótkim wdychaniu jedynie słaby ból głowy i zapadanie w śpiączkę, jednak i te stężenia powodują po dłuższym kontakcie zgon.
Źródła
Źródła naturalne
Źródła naturalne to erupcje wulkanów, naturalne pożary roślinności, w których temperatura dochodzi do 1000°C. W niewielkich ilościach jest także produkowany w organizmach żywych - ma działanie przeciwzapalne, jest naturalnym antagonistą tlenku azotu [3].
Źródła na skutek działalności człowieka
Źródłami na skutek działalności człowieka jest większość wysokotemperaturowych procesów technologicznych, w których paliwem jest przede wszystkim węgiel i ropa naftowa (przemysł energetyczny, hutniczy, chemiczny), spaliny samochodowe (silniki wysokoprężne).
Mechanizm samooczyszczania się atmosfery:
2CO + O2 → en. UV → 2CO2.
Można go otrzymać przez spalanie węgla w niewystarczającej ilości tlenu (jest to źródło czadu w urządzeniach grzewczych oraz podczas pożarów), podczas redukcji pary wodnej węglem w temperaturze kilkuset stopni oraz podczas odwadniania kwasu szczawiowego kwasem siarkowym(VI).
Zobacz też
Przypisy
- ↑ 1,0 1,1 O. R. Gilliam, C. M. Johnson i W. Gordy. Microwave Spectroscopy in the Region from Two to Three Millimeters. Phys. Rev.. 2. 78: 140 (1950). DOI:10.1103/PhysRev.78.140.
- ↑ W. Kutzelnigg: Einführung in die Theoretische Chemie. Wiley-VCH. ISBN 3-527-30609-9.
- ↑ The Journal of Experimental Medicine [1], [2]