Szén-monoxid

(Szénmonoxid szócikkből átirányítva)
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
SMILES
C#O
InChI
1/CO/c1-2
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]
NFPA 704
NFPA 704.svg
2
4
2
 
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) 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 legevőnél egy kicsit kisebb. Erősen mérgező, az általa kiváltott szén-monoxid-mérgezés évente sok áldozatot szed. Szerkezetében egy oxigénatom kapcsolódik háromszoros kovalens kötéssel egy szénatomhoz.

ElőállításaSzerkesztés

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.

SzerkezeteSzerkesztés

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.

TulajdonságaiSzerkesztés

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 hatásaSzerkesztés

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.

JegyzetekSzerkesztés

  1. a b c BGIA GESTIS[halott link] (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.)

ForrásokSzerkesztés

Tulajdonságok, Szerkezet, Élettani hatás szakaszok forrásai:

  • Nyilasi János: Szervetlen kémia
  • Bodor Endre: Szervetlen kémia I.

További információkSzerkesztés