Le monoxyde de carbone, également connu sous le nom de monoxyde de carbone, a une composition moléculaire très forte, est inerte dans ses propriétés chimiques et ne se dissout pas bien dans l'eau. Ce composé est également incroyablement toxique, lorsqu'il pénètre dans le système respiratoire, il se combine avec l'hémoglobine sanguine et arrête de transporter l'oxygène vers les tissus et les organes.
Noms chimiques et formules
Le monoxyde de carbone est également connu sous d'autres noms, y compris le monoxyde de carbone II. Dans la vie de tous les jours, il est communément appelé monoxyde de carbone. Ce monoxyde de carbone est un gaz toxique, incolore, insipide et inodore. Sa formule chimique est CO et la masse d'une molécule est de 28,01 g/mol.
Effet sur le corps
Le monoxyde de carbone se combine avec l'hémoglobine pour former la carboxyhémoglobine, qui n'a pas de capacité de transport d'oxygène. L'inhalation de ses vapeurs endommage le SNC (système nerveux central) etsuffocation. Le manque d'oxygène qui en résulte provoque des maux de tête, des étourdissements, une diminution du rythme cardiaque et respiratoire, entraînant des évanouissements et la mort subséquente.
Gaz toxique
Le monoxyde de carbone est obtenu par la combustion partielle de substances contenant du carbone, par exemple dans les moteurs à combustion interne. Le composé contient 1 atome de carbone lié de manière covalente à 1 atome d'oxygène. Le monoxyde de carbone est hautement toxique et est l'une des causes les plus courantes d'empoisonnement mortel dans le monde. L'exposition peut causer des dommages au cœur et à d'autres organes.
À quoi sert le monoxyde de carbone ?
Malgré sa grave toxicité, le monoxyde de carbone est extrêmement utile - grâce aux technologies modernes, un certain nombre de produits vitaux en sont créés. Le monoxyde de carbone, bien que considéré aujourd'hui comme un polluant, a toujours été présent dans la nature, mais pas en quantités telles que, par exemple, le dioxyde de carbone.
Ceux qui croient que les composés de monoxyde de carbone n'existent pas dans la nature se trompent. Le CO se dissout dans la roche volcanique en fusion à haute pression dans le manteau terrestre. La teneur en oxydes de carbone dans les gaz volcaniques varie de moins de 0,01% à 2%, selon le volcan. Étant donné que ce composé naturel n'est pas une valeur constante, il n'est pas possible de mesurer avec précision les émissions de gaz naturel.
Propriétés chimiques
Le monoxyde de carbone (formule CO) fait référence à des oxydes non salins ou indifférents. Cependant, à +200 oС, il réagit avec l'hydroxyde de sodium. Au cours de ce processus chimique, du formiate de sodium se forme:
NaOH + CO=HCOONa (sel d'acide formique).
Les propriétés du monoxyde de carbone sont basées sur sa capacité réductrice. Monoxyde de carbone:
- peut réagir avec l'oxygène: 2CO + O2 =2CO2;
- capable d'interagir avec les halogènes: CO + Cl2 =COCl2 (phosgène);
- a la propriété unique de restituer les métaux purs à partir de leurs oxydes: Fe2O3 + 3CO=2Fe + 3CO2;
- forme des carbonyles métalliques: Fe + 5CO=Fe(CO)5;
- Parfaitement soluble dans le chloroforme, l'acide acétique, l'éthanol, l'hydroxyde d'ammonium et le benzène.
Structure d'une molécule
Deux atomes, dont se compose en fait la molécule de monoxyde de carbone (CO), sont reliés entre eux par une triple liaison. Deux d'entre eux sont formés par la fusion d'électrons p d'atomes de carbone avec de l'oxygène, et le troisième est dû à un mécanisme spécial dû à l'orbite libre 2p du carbone et à la paire d'électrons 2p de l'oxygène. Cette structure confère à la molécule une résistance élevée.
Un peu d'histoire
Même Aristote de la Grèce antique a décrit les fumées toxiques produites par la combustion du charbon. Le mécanisme de la mort lui-même n'est pas connu.a été. Cependant, l'une des anciennes méthodes d'exécution consistait à enfermer le délinquant dans un hammam, où se trouvaient des charbons fumants. Le médecin grec Galen a suggéré que certains changements se produisent dans la composition de l'air qui causent des dommages lorsqu'il est inhalé.
Pendant la Seconde Guerre mondiale, le monoxyde de carbone a été utilisé comme carburant pour les véhicules à moteur dans les régions du monde où l'essence et le diesel étaient rares. Des générateurs de charbon de bois ou de gaz de bois externes (à quelques exceptions près) ont été installés, et un mélange d'azote atmosphérique, de monoxyde de carbone et d'une petite quantité d'autres gaz a été introduit dans un mélangeur de gaz. C'était le soi-disant gaz de bois.
Oxydation du monoxyde de carbone
Le monoxyde de carbone est formé par l'oxydation partielle de composés contenant du carbone. Le CO est produit lorsqu'il n'y a pas assez d'oxygène pour produire du dioxyde de carbone (CO2), comme lorsqu'une fournaise ou un moteur à combustion interne fonctionne dans un espace clos. Si de l'oxygène est présent, ainsi que certaines autres concentrations atmosphériques, le monoxyde de carbone brûle, émettant de la lumière bleue, produisant du dioxyde de carbone, appelé dioxyde de carbone.
Le gaz de houille, largement utilisé jusque dans les années 1960 pour l'éclairage intérieur, la cuisine et le chauffage, avait le CO comme principal composant combustible. Certains processus de la technologie moderne, tels que la fonte du fer, produisent encore du monoxyde de carbone danscomme sous-produit. Le composé CO lui-même est oxydé en CO2 à température ambiante.
Le CO existe-t-il dans la nature ?
Le monoxyde de carbone existe-t-il dans la nature ? L'une de ses sources naturelles est les réactions photochimiques se produisant dans la troposphère. Ces processus devraient pouvoir générer environ 5×1012 kg de substance e; par an. D'autres sources, comme mentionné ci-dessus, comprennent les volcans, les incendies de forêt et d'autres formes de combustion.
Propriétés moléculaires
Le monoxyde de carbone a une masse molaire de 28,0, ce qui le rend légèrement moins dense que l'air. La longueur de la liaison entre deux atomes est de 112,8 micromètres. Ceci est suffisamment proche pour fournir l'une des liaisons chimiques les plus fortes. Les deux éléments d'un composé CO ont ensemble environ 10 électrons dans une couche de valence.
En règle générale, une double liaison se produit dans les composés carbonylés organiques. Une caractéristique de la molécule de CO est qu'une triple liaison forte apparaît entre les atomes avec 6 électrons communs dans 3 orbitales moléculaires liées. Parce que 4 des électrons partagés proviennent de l'oxygène et seulement 2 du carbone, une orbitale liée est occupée par deux électrons de O2, formant une liaison dative ou dipolaire. Cela provoque une polarisation C ← O de la molécule avec une petite charge "-" sur le carbone et une petite charge "+" sur l'oxygène.
Les deux autres orbitales liées occupent une particule chargée de carbone etun de l'oxygène. La molécule est asymétrique: l'oxygène a une densité électronique plus élevée que le carbone et est également légèrement chargé positivement par rapport au carbone négatif.
Recevoir
Dans l'industrie, l'obtention de monoxyde de carbone CO s'effectue en chauffant du dioxyde de carbone ou de la vapeur d'eau avec du charbon sans accès à l'air:
CO2 + C=2CO;
H2O + C=CO + H2.
Le dernier mélange obtenu est aussi appelé eau ou gaz de synthèse. En laboratoire, monoxyde de carbone II en exposant des acides organiques à de l'acide sulfurique concentré, qui agit comme agent déshydratant:
HCOOH=CO + H2O;
N2C2O4=CO2 + H2O.
Principaux symptômes et aide en cas d'intoxication au CO
Le monoxyde de carbone provoque-t-il des intoxications ? Oui, et très fort. L'intoxication au monoxyde de carbone est l'événement le plus courant dans le monde. Symptômes les plus courants:
- se sentir faible;
- nausée;
- vertiges;
- fatigue;
- irritabilité;
- manque d'appétit;
- mal de tête;
- désorientation;
- déficience visuelle;
- vomir;
- évanouissement;
- convulsions.
L'exposition à ce gaz toxique peut causer des dommages importants, qui peuvent souvent entraîner des maladies chroniques à long terme. Le monoxyde de carbone est capablenuire gravement au fœtus d'une femme enceinte. Les victimes, par exemple après un incendie, doivent recevoir une assistance immédiate. il est urgent d'appeler une ambulance, de donner accès à l'air frais, d'enlever les vêtements qui gênent la respiration, de se calmer, de se réchauffer. En règle générale, les intoxications graves ne sont traitées que sous la surveillance de médecins, dans un hôpital.
Demande
Le monoxyde de carbone, comme déjà mentionné, est toxique et dangereux, mais c'est l'un des composés de base utilisés dans l'industrie moderne pour la synthèse organique. Le CO est utilisé pour produire des métaux purs, des carbonyles, du phosgène, du sulfure de carbone, de l'alcool méthylique, du formamide, des aldéhydes aromatiques et de l'acide formique. Cette substance est également utilisée comme carburant. Malgré sa toxicité et son empoisonnement, il est souvent utilisé comme matière première pour diverses substances dans l'industrie chimique.
Monoxyde de carbone et dioxyde de carbone: quelle est la différence ?
Le monoxyde de carbone et le dioxyde de carbone (CO et CO2) sont souvent confondus. Les deux gaz sont inodores et incolores, et tous deux affectent négativement le système cardiovasculaire. Les deux gaz peuvent pénétrer dans le corps par inhalation, par la peau et les yeux. Ces composés, lorsqu'ils sont exposés à un organisme vivant, présentent un certain nombre de symptômes communs - maux de tête, étourdissements, convulsions et hallucinations. La plupart des gens ont du mal à faire la différence et ne réalisent pas que les gaz d'échappement des voitures émettent à la fois du CO et du CO2. À l'intérieur, une augmentation de la concentration de ces gaz peut être dangereuse pour la santé et la sécurité de la personne qui y est exposée.impacter. Quelle est la différence ?
À des concentrations élevées, les deux peuvent être mortels. La différence est que le CO2 est le gaz naturel commun nécessaire à toute vie végétale et animale. Le CO n'est pas courant. C'est un sous-produit de la combustion de carburant sans oxygène. La différence chimique critique est que le CO2 contient un atome de carbone et deux atomes d'oxygène, tandis que le CO n'en a qu'un chacun. Le dioxyde de carbone est ininflammable, tandis que le monoxyde est plus susceptible de s'enflammer.
Le dioxyde de carbone est naturellement présent dans l'atmosphère: les humains et les animaux respirent de l'oxygène et expirent du dioxyde de carbone, ce qui signifie que les êtres vivants peuvent en supporter de petites quantités. Ce gaz est également nécessaire à la mise en œuvre de la photosynthèse par les plantes. Cependant, le monoxyde de carbone ne se produit pas naturellement dans l'atmosphère et peut causer des problèmes de santé même à de faibles concentrations. La densité des deux gaz est également différente. Le dioxyde de carbone est plus lourd et plus dense que l'air, tandis que le monoxyde de carbone est légèrement plus léger. Cette fonctionnalité doit être prise en compte lors de l'installation de capteurs appropriés dans les maisons.
