Szén-monoxid

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
Szén-monoxid
Carbon-monoxide-2D-dimensions.png Carbon-monoxide-3D-vdW.png
IUPAC-név szén-monoxid
szén(II)-oxid
Más nevek széngáz
Kémiai azonosítók
CAS-szám 630-08-0
PubChem 281
EINECS-szám 211-128-3
ChEBI 17245
RTECS szám FG3500000
Kémiai és fizikai tulajdonságok
Kémiai képlet CO
Moláris tömeg 28,0101 g/mol
Megjelenés színtelen, szagtalan gáz
Sűrűség 0,789 g/cm³, (folyadék)
1,250 g/l (0 °C, 1 atm.)
1,145 g/l (25 °C, 1 atm.)
(levegőnél könnyebb)
Olvadáspont −205 °C (68 K)
Forráspont −192 °C (81 K)
Oldhatóság (vízben) 0,0026 g/100 ml (20 °C)
Oldhatóság oldódik kloroformban, ecetsavban, etil-acetátban, etanolban, metanolban és ammónium-hidroxidban
Kristályszerkezet
Dipólusmomentum 0,112 D (3,74·10−31 C·m)
Termokémia
Std. képződési
entalpia
ΔfHo298
−110,53 kJ/mol
Égés standard-
entalpiája
ΔcHo298
−283,0 kJ/mol
Standard moláris
entrópia
So298
197,66 J/(mol K)
Hőkapacitás, C 29 J/(mol K)
Veszélyek
EU osztályozás Fokozottan tűzveszélyes (F+)
Mérgező (T)[1]
R mondatok R61, R12, R23, R48/23[1]
S mondatok S53, S45[1]
Öngyulladási
hőmérséklet
609 °C
Robbanási határ 12,5%–75%
Rokon vegyületek
Rokon szén-oxidok Szén-dioxid
Szén-szuboxid
Ha másként nem jelöljük, az adatok
az anyag standard állapotára vonatkoznak.
(25 °C, 100 kPa)

A szén-monoxid (CO) egy színtelen, szagtalan, íztelen gáz. A szénvegyületek tökéletlen égése során képződik, főleg belsőégésű motorokban. Üzemanyagnak is használható, levegővel jellegzetes kék lánggal ég. Kiterjedten használják vegyipari alapanyagként. Kémiailag egy szénatom kötődik kovalens kötéssel egy oxigénatomhoz. Szobahőmérsékleten gáz halmazállapotú. Erősen mérgező, az általa kiváltott szén-monoxid-mérgezés minden évben több áldozatot szed.

Előállítása[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A szén-monoxid előállítására többféle módszer létezik.

A szintézisgáz a vízgőz és szén endoterm reakciójával jön létre:

H2O + C → H2 + CO ΔH = 131 kJ/mol

CO előállítható fém-oxidok szenes redukciójával is, ahogy azt az egyszerűsített ábra is mutatja (M=fém):

MO + C → M + CO ΔH = 131 kJ/mol

Miután a CO gáz lesz, a folyamat felgyorsítható hevítéssel.

Szerkezete[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A szén-monoxid molekulában a szénatom két párosítatlan elektronja és az oxigénatom párosítatlan elektronjai egy szigma-, és egy pi-kötést létesítenek. A molekulában található harmadik pi-kötés mindkét elektronja az oxigénatomtól származik, ez egy datív kovalens kötés. A molekulában a kötésrend három. A molekula két nemkötő elektronpárt tartalmaz, egyik a szénatomhoz, másik az oxigénatomhoz tartozik.

A szén-monoxid molekulája csaknem teljesen apoláros annak ellenére, hogy két különböző elektronegativitású atom kapcsolódik benne össze. Ez azzal magyarázható, hogy a nagyobb elektronegativitású oxigénatom a donor (az az atom, amelyik az elektronpárt adja), a kisebb elektronegativitású szénatom pedig az akceptor. Emiatt nem jut érvényre a kötés poláros jellege.

Tulajdonságai[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Nehezen cseppfolyósítható gáz. A sűrűsége közel áll a levegőéhez. A nitrogénmolekulával izoszter, ez azt jelenti, hogy azonos a molekulák tömege és megegyezik a molekulát alkotó atomok száma. Emiatt fizikai tulajdonságaik nagyon hasonlóak, közel áll egymáshoz a sűrűségük, az olvadáspontjuk és a forráspontjuk. A szén-monoxid vízben rosszul oldódik. Redukáló tulajdonságú. A szén-monoxid molekulájában található két nemkötő elektronpár nem egyenértékű, a szénhez tartozó elektronpár donor sajátságú. A szén-monoxid emiatt könnyen képez komplexeket, átmenetifémekkel képzett komplexeinek neve fém-karbonil. A hangyasav formális anhidridjének tekinthető, mert hangyasavból kénsavval történő vízelvonáskor szén-monoxid fejlődik, azonban a vízben oldásakor nem keletkezik hangyasav.

\mathrm{H{-}COOH \longrightarrow CO + H_2O}

A nátrium-hidroxid 100 °C körüli hőmérsékleten szén-monoxidot köt meg, és a hangyasav nátriumsója, nátrium-formiát keletkezik.

\mathrm{CO + NaOH \rightarrow H{-}COONa}

A levegő oxigénje hatására elég, szén-dioxid keletkezik. Ez a reakció vízgőznyomok hatására megy végbe. Klórral nagyon mérgező foszgénné (karbonil-kloriddá) egyesül.

\mathrm{CO + Cl_2 \rightleftharpoons COCl_2}

Ha a szén-monoxid kéngőzökkel reagál, gáz halmazállapotú karbonil-szulfid keletkezik. A karbonil-szulfid könnyen bomlik szén-dioxiddá és szén-diszulfiddá.

\mathrm{2 \ CO + 2 \ S \rightleftharpoons 2 \ COS \rightleftharpoons CO_2 + CS_2}

Élettani hatása[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A szén-monoxid nagyon mérgező gáz. Mérgező hatása azzal magyarázható, hogy a vér hemoglobinjában található vasatomokkal stabil komplexet, szén-monoxid-hemoglobint képez, ezzel a szervezet oxigénfelvételét és oxigénellátását akadályozza. A hemoglobin akkor is megköti a szén-monoxidot, ha a levegő szén-monoxid tartalma csekély. 250-szer nagyobb affinitással kötődik a vér hemoglobinjához, mint az oxigén.[2]

  • Azonnali hatása: fejfájás, szédülés, émelygés, a látás- és hallásképesség csökkenése.[3]
  • Tartós hatása: a szívizmot ellátó koszorúerek keringését csökkenti, hozzájárulva a koszorúér-elmeszesedéshez, szűkíti a koszorúereket, növeli a szívinfarktus kockázatát.[3]

Szén-monoxid-mérgezés esetén szabad levegőn mesterséges lélegeztetést kell alkalmazni.

Források, jegyzetek[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Tulajdonságok, Szerkezet, Élettani hatás szakaszok forrásai:

  • Nyilasi János: Szervetlen kémia
  • Bodor Endre: Szervetlen kémia I.
  1. ^ a b c BGIA GESTIS (németül)
  2. karboxi-hemoglobin cikk az Oxford-Typotex Kémiai Kislexikonban. (Hozzáférés: 2009. november 28.)
  3. ^ a b A Levegő Munkacsoport ismertetője az idokep.hu-n. (Hozzáférés: 2009. november 27.)

Külső hivatkozások[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]