Szén-monoxid
Szén-monoxid | |||
![]() |
![]() | ||
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 ΔfH |
−110,53 kJ/mol | ||
Égés standard- entalpiája ΔcH |
−283,0 kJ/mol | ||
Standard moláris entrópia S |
197,66 J/(mol K) | ||
Hőkapacitás, C | 29 J/(mol K) | ||
Veszélyek | |||
EU osztályozás | Fokozottan tűzveszélyes (F+) Mérgező (T)[1] | ||
NFPA 704 | |||
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 standardállapotára (100 kPa) és 25 °C-os hőmérsékletre vonatkoznak. |
A szén-monoxid (CO, régi nevén szénéleg) színtelen, szagtalan, íztelen gáz. A szénvegyületek tökéletlen égése során képződik, főleg belső égésű motorokban. Üzemanyagnak is használható, levegővel jellegzetes, kék lánggal ég. Kiterjedten használják vegyipari alapanyagként. Szobahőmérsékleten gáz-halmazállapotú, sűrűsége a levegőnél egy kicsit kisebb. Erősen mérgező, az általa kiváltott szén-monoxid-mérgezés évente sok áldozatot szed. Szerkezetében egy oxigénatom kapcsolódik háromszoros kovalens kötéssel egy szénatomhoz. Leggyakrabban a szervetlen vegyületek közé sorolják, mert molekulájában nincs hidrogén‒szén, illetve szén‒szén kötés.
Előállítása
[szerkesztés]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]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 gyengén poláris, dipólusmomentuma kb. 0,1 debye és az oxigénatom felé mutat, vagyis az oxigén a pozitív pólus annak ellenére, hogy az oxigénnek nagyobb az elektronegativitása. Ez azzal magyarázható, hogy a nagyobb elektronegativitású oxigénatom a második pi-kötés elektronjainak donora (az atom, amelyik az elektronpárt adja), a kisebb elektronegativitású szénatom pedig az akceptor. Az elektronpár-átadás enyhén túlkompenzálja az elektronegativitás okozta töltéseltolódás hatását.
Tulajdonságai
[szerkesztés]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.
A nátrium-hidroxid 100 °C körüli hőmérsékleten szén-monoxidot köt meg, és a hangyasav nátriumsója, nátrium-formiát keletkezik.
A levegő oxigénje hatására elég, szén-dioxid keletkezik. Ez a reakció vízgőznyomok hatására megy végbe. Klórral nagyon mérgező foszgénné (karbonil-kloriddá) egyesül.
Ha a szén-monoxid kéngőzökkel reagál, gáz halmazállapotú karbonil-szulfid keletkezik. A karbonil-szulfid könnyen bomlik szén-dioxiddá és szén-diszulfiddá.
Élettani hatása
[szerkesztés]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 a szabad levegőn végzett mesterséges lélegeztetés alkalmazására is szükség lehet. A mérgezés megelőzésének egyik módja a szén-monoxid-riasztó használata.
Jegyzetek
[szerkesztés]- ↑ a b c A szén-monoxid vegyülethez tartozó bejegyzés az IFA GESTIS adatbázisából. (JavaScript szükséges) (angolul)
- ↑ karboxi-hemoglobin cikk az Oxford-Typotex Kémiai Kislexikonban. (Hozzáférés: 2009. november 28.)
- ↑ a b A Levegő Munkacsoport ismertetője az idokep.hu-n. (Hozzáférés: 2009. november 27.)
Források
[szerkesztés]Tulajdonságok, Szerkezet, Élettani hatás szakaszok forrásai:
- Nyilasi János: Szervetlen kémia
- Bodor Endre: Szervetlen kémia I.
További információk
[szerkesztés]