O que é monóxido de carbono? A estrutura da molécula

Índice:

O que é monóxido de carbono? A estrutura da molécula
O que é monóxido de carbono? A estrutura da molécula
Anonim

O monóxido de carbono, também conhecido como monóxido de carbono, tem uma composição molecular muito forte, é inerte em suas propriedades químicas e não se dissolve bem em água. Este composto também é incrivelmente tóxico, quando entra no sistema respiratório, combina-se com a hemoglobina do sangue e para de transportar oxigênio para tecidos e órgãos.

monóxido de carbono
monóxido de carbono

Nomes e fórmulas químicas

Monóxido de carbono também é conhecido por outros nomes, incluindo monóxido de carbono II. Na vida cotidiana, é comumente referido como monóxido de carbono. Este monóxido de carbono é um gás venenoso, incolor, insípido e inodoro. Sua fórmula química é CO e a massa de uma molécula é 28,01 g/mol.

não há monóxido de carbono composto
não há monóxido de carbono composto

Efeito no corpo

O monóxido de carbono combina-se com a hemoglobina para formar a carboxihemoglobina, que não possui capacidade de transporte de oxigênio. A inalação de seus vapores causa danos ao SNC (sistema nervoso central) easfixia. A f alta de oxigênio resultante causa dor de cabeça, tontura, diminuição da frequência cardíaca e respiratória, levando ao desmaio e morte subsequente.

fórmula de monóxido de carbono
fórmula de monóxido de carbono

Gás Tóxico

O monóxido de carbono é obtido pela combustão parcial de substâncias contendo carbono, por exemplo, em motores de combustão interna. O composto contém 1 átomo de carbono ligado covalentemente a 1 átomo de oxigênio. O monóxido de carbono é altamente tóxico e é uma das causas mais comuns de envenenamento fatal em todo o mundo. A exposição pode causar danos ao coração e outros órgãos.

Monóxido de carbono e dióxido de carbono
Monóxido de carbono e dióxido de carbono

Qual é o uso do monóxido de carbono?

Apesar de sua grave toxicidade, o monóxido de carbono é extremamente útil - graças às tecnologias modernas, vários produtos vitais são criados a partir dele. O monóxido de carbono, embora considerado hoje um poluente, sempre esteve presente na natureza, mas não em quantidades como, por exemplo, o dióxido de carbono.

Aqueles que acreditam que compostos de monóxido de carbono não existem na natureza estão enganados. CO se dissolve em rocha vulcânica derretida em altas pressões no manto da Terra. O teor de óxidos de carbono em gases vulcânicos varia de menos de 0,01% a 2%, dependendo do vulcão. Como esse composto natural não é um valor constante, não é possível medir com precisão as emissões de gás natural.

produção de monóxido de carbono
produção de monóxido de carbono

Propriedades Químicas

Monóxido de carbono (fórmula CO) refere-se a óxidos não formadores de sal ou indiferentes. No entanto, em +200 oС reage com hidróxido de sódio. Durante este processo químico, o formato de sódio é formado:

NaOH + CO=HCOONa (sal de ácido fórmico).

As propriedades do monóxido de carbono são baseadas em sua capacidade redutora. Monóxido de carbono:

  • pode reagir com oxigênio: 2CO + O2 =2CO2;
  • capaz de interagir com halogênios: CO + Cl2 =COCl2 (fosgênio);
  • tem uma propriedade única de restaurar metais puros de seus óxidos: Fe2O3 + 3CO=2Fe + 3CO2;
  • forma carbonilas metálicas: Fe + 5CO=Fe(CO)5;
  • Perfeitamente solúvel em clorofórmio, ácido acético, etanol, hidróxido de amônio e benzeno.
  • oxidação do monóxido de carbono
    oxidação do monóxido de carbono

Estrutura de uma molécula

Dois átomos, dos quais, de fato, consiste a molécula de monóxido de carbono (CO), estão interligados por uma ligação tripla. Dois deles são formados pela fusão de elétrons p de átomos de carbono com oxigênio, e o terceiro é devido a um mecanismo especial devido ao orbital 2p livre do carbono e ao par de elétrons 2p do oxigênio. Esta estrutura fornece a molécula com alta resistência.

existe monóxido de carbono
existe monóxido de carbono

Um pouco de história

Até Aristóteles da Grécia antiga descreveu os gases tóxicos produzidos pela queima de carvões. O mecanismo da morte em si não é conhecido.estava. No entanto, um dos métodos antigos de execução era trancar o infrator em uma sala de vapor, onde havia brasas fumegantes. O médico grego Galeno sugeriu que ocorrem certas mudanças na composição do ar que causam danos quando inalados.

Durante a Segunda Guerra Mundial, o gás monóxido de carbono foi usado como combustível para veículos motorizados em partes do mundo onde a gasolina e o diesel eram escassos. Foram instalados geradores externos (com poucas exceções) de carvão ou gás de madeira, e uma mistura de nitrogênio atmosférico, monóxido de carbono e uma pequena quantidade de outros gases foi alimentada em um misturador de gás. Era o chamado gás de madeira.

Propriedades do monóxido de carbono
Propriedades do monóxido de carbono

Oxidação do monóxido de carbono

O monóxido de carbono é formado pela oxidação parcial de compostos contendo carbono. O CO é produzido quando não há oxigênio suficiente para produzir dióxido de carbono (CO2), como quando um forno ou motor de combustão interna está funcionando em um espaço fechado. Se houver oxigênio, assim como outras concentrações atmosféricas, o monóxido de carbono queima, emitindo luz azul, produzindo dióxido de carbono, conhecido como dióxido de carbono.

O gás de carvão, amplamente utilizado até a década de 1960 para iluminação de interiores, cozinha e aquecimento, tinha o CO como componente combustível predominante. Alguns processos de tecnologia moderna, como a fundição de ferro, ainda produzem monóxido de carbono emcomo subproduto. O próprio composto de CO é oxidado a CO2 à temperatura ambiente.

combustão de monóxido de carbono
combustão de monóxido de carbono

O CO existe na natureza?

O monóxido de carbono existe na natureza? Uma de suas fontes naturais são as reações fotoquímicas que ocorrem na troposfera. Espera-se que esses processos sejam capazes de gerar cerca de 5×1012 kg de substância e; anualmente. Outras fontes, como mencionado acima, incluem vulcões, incêndios florestais e outras formas de combustão.

Propriedades moleculares

O monóxido de carbono tem uma massa molar de 28,0, tornando-o um pouco menos denso que o ar. O comprimento de ligação entre dois átomos é de 112,8 micrômetros. Isso é próximo o suficiente para fornecer uma das ligações químicas mais fortes. Ambos os elementos em um composto de CO juntos têm cerca de 10 elétrons em uma camada de valência.

Como regra, uma ligação dupla ocorre em compostos orgânicos carbonílicos. Uma característica da molécula de CO é que uma forte ligação tripla surge entre átomos com 6 elétrons comuns em 3 orbitais moleculares ligados. Como 4 dos elétrons compartilhados vêm do oxigênio e apenas 2 do carbono, um orbital ligado é ocupado por dois elétrons de O2, formando uma ligação dativa ou dipolo. Isso causa uma polarização C ← O da molécula com uma pequena carga "-" no carbono e uma pequena carga "+" no oxigênio.

Os outros dois orbitais ligados ocupam uma partícula carregada de carbono eum de oxigênio. A molécula é assimétrica: o oxigênio tem uma densidade eletrônica mais alta que o carbono e também é ligeiramente carregado positivamente em comparação com o carbono negativo.

monóxido de carbono
monóxido de carbono

Receber

Na indústria, a obtenção de monóxido de carbono CO é realizada aquecendo dióxido de carbono ou vapor de água com carvão sem acesso ao ar:

CO2 + C=2CO;

H2O + C=CO + H2.

A última mistura resultante também é chamada de água ou gás de síntese. Em laboratório, monóxido de carbono II pela exposição de ácidos orgânicos ao ácido sulfúrico concentrado, que atua como agente desidratante:

HCOOH=CO + H2O;

N2C2O4=CO2 + H2O.

Principais sintomas e ajuda para intoxicação por CO

O monóxido de carbono causa envenenamento? Sim, e muito forte. A intoxicação por monóxido de carbono é a ocorrência mais comum em todo o mundo. Sintomas mais comuns:

  • sentindo-se fraco;
  • náusea;
  • tontura;
  • fadiga;
  • irritabilidade;
  • f alta de apetite;
  • dor de cabeça;
  • desorientação;
  • deficiência visual;
  • vomit;
  • desmaio;
  • convulsões.

A exposição a este gás tóxico pode causar danos significativos, que muitas vezes podem levar a condições crônicas de longo prazo. O monóxido de carbono é capazcausar sérios danos ao feto de uma mulher grávida. As vítimas, por exemplo, após um incêndio, devem receber assistência imediata. é urgente chamar uma ambulância, dar acesso ao ar fresco, retirar a roupa que restringe a respiração, calma, quente. O envenenamento grave, como regra, é tratado apenas sob a supervisão de médicos, em um hospital.

Aplicativo

O monóxido de carbono, como já mencionado, é venenoso e perigoso, mas é um dos compostos básicos usados na indústria moderna para síntese orgânica. O CO é usado para produzir metais puros, carbonilas, fosgênio, sulfeto de carbono, álcool metílico, formamida, aldeídos aromáticos e ácido fórmico. Esta substância também é usada como combustível. Apesar de sua toxicidade e toxicidade, é frequentemente usado como matéria-prima para várias substâncias na indústria química.

Monóxido de carbono e dióxido de carbono: qual é a diferença?

Monóxido de carbono e dióxido de carbono (CO e CO2) são frequentemente confundidos um com o outro. Ambos os gases são inodoros e incolores, e ambos afetam negativamente o sistema cardiovascular. Ambos os gases podem entrar no corpo através da inalação, pele e olhos. Esses compostos, quando expostos a um organismo vivo, apresentam vários sintomas comuns - dores de cabeça, tontura, convulsões e alucinações. A maioria das pessoas tem dificuldade em dizer a diferença e não percebe que o escapamento do carro emite CO e CO2. Em ambientes fechados, um aumento na concentração desses gases pode ser perigoso para a saúde e segurança da pessoa exposta a eles.impacto. Qual é a diferença?

Em altas concentrações, ambos podem ser fatais. A diferença é que CO2 é o gás natural comum necessário para toda a vida vegetal e animal. CO não é comum. É um subproduto da combustão de combustível sem oxigênio. A diferença química crítica é que CO2 contém um átomo de carbono e dois átomos de oxigênio, enquanto o CO tem apenas um átomo cada. O dióxido de carbono não é inflamável, enquanto o monóxido tem maior probabilidade de inflamar.

O dióxido de carbono ocorre naturalmente na atmosfera: humanos e animais inspiram oxigênio e expiram dióxido de carbono, o que significa que os seres vivos podem suportar pequenas quantidades dele. Este gás também é necessário para a realização da fotossíntese pelas plantas. No entanto, o monóxido de carbono não ocorre naturalmente na atmosfera e pode causar problemas de saúde mesmo em baixas concentrações. A densidade de ambos os gases também é diferente. O dióxido de carbono é mais pesado e mais denso que o ar, enquanto o monóxido de carbono é um pouco mais leve. Esse recurso deve ser levado em consideração ao instalar os sensores apropriados nas residências.

Recomendado: