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Monóxido de carbono: fórmula e propriedades

Muitas das substâncias gasosas que existem na natureza e são produzidas na produção são compostos venenosos fortes. Sabe-se que o cloro foi usado como uma arma biológica, o vapor de bromo tem um efeito altamente corrosivo sobre a pele, o sulfureto de hidrogênio causa envenenamento e assim por diante.

Uma dessas substâncias é monóxido de carbono ou monóxido de carbono, cuja fórmula possui suas próprias peculiaridades na estrutura. Sobre isso e irá mais longe.

A fórmula química do monóxido de carbono

A forma empírica da fórmula do composto considerado é a seguinte: CO. No entanto, essa forma dá uma caracterização apenas da composição qualitativa e quantitativa, mas não afeta as características estruturais e a ordem da combinação de átomos na molécula. E difere disso em todos os outros gases similares.

É essa característica que afeta as propriedades físicas e químicas exibidas pelo composto. Que tipo de estrutura é essa?

A estrutura da molécula

Primeiro, de acordo com a fórmula empírica, vê-se que a valência do carbono no composto é II. O mesmo que o oxigênio. Portanto, cada um deles pode formar dois links. A fórmula química do monóxido de carbono CO demonstra isso.

É o que acontece. Entre os átomos de carbono e oxigênio, um duplo vínculo polar covalente é formado pelo mecanismo de socialização de elétrons não emparedados. Assim, a fórmula estrutural do monóxido de carbono assume a forma C = 0.

No entanto, as características da molécula não terminam lá. De acordo com o mecanismo doador-aceitador, uma terceira ligação dativa ou sete-polares é formada na molécula. Como isso é explicado? Uma vez que após a formação de ligações covalentes na ordem de troca, o oxigênio tem dois pares de elétrons e o átomo de carbono possui um orbital vazio, o último atua como aceitador de um dos pares do primeiro. Em outras palavras, um par de elétrons de oxigênio é colocado nos orbitais livres de carbono e é formada uma ligação.

Então, aceitador de carbono, doador de oxigênio. Portanto, a fórmula de monóxido de carbono em química tem a seguinte forma: C≡O. Esta estruturação dá à molécula estabilidade química adicional e inércia nas propriedades exibidas em condições normais.

Assim, os vínculos na molécula de monóxido de carbono:

  • Dois covalentes polares, formados pelo mecanismo de troca devido à socialização de elétrons não emparedados;
  • Um dativo, formado pela interação do doador-aceitador entre um par de elétrons e um orbital livre;
  • Existem três ligações na molécula.

Propriedades físicas

Existem várias características que, como qualquer outro composto, o monóxido de carbono possui. A fórmula da substância deixa claro que a rede cristalina é molecular, o estado em condições normais é gasoso. Daí os seguintes parâmetros físicos.

  1. С≡О – monóxido de carbono (fórmula), densidade – 1,164 kg / m 3 .
  2. Ponto de ebulição e ponto de fusão, respectivamente: 191/205 0 C.
  3. Dissolve-se em: água (ligeiramente), éter, benzeno, álcool, clorofórmio.
  4. Não tem gosto e cheiro.
  5. É incolor.

Do ponto de vista biológico, é extremamente perigoso para todos os seres vivos, exceto certos tipos de bactérias.

Propriedades químicas

Do ponto de vista da atividade química, uma das substâncias mais inertes em condições normais é o monóxido de carbono. A fórmula, que reflete todos os laços na molécula, confirma isso. É por causa desta estrutura forte que este composto, com parâmetros ambientais padrão, praticamente não entra em nenhuma interação.

No entanto, um deve pelo menos um pouco aquecer o sistema, à medida que o vínculo dativo na molécula colapsa, como ligações covalentes. Em seguida, o monóxido de carbono começa a mostrar propriedades de redução ativas e forte o suficiente. Então, ele é capaz de interagir com:

  • Oxigênio;
  • Cloro;
  • Alkalis (derretida);
  • Com óxidos e sais de metais;
  • Com enxofre;
  • Ligeiramente com água;
  • Com amônia;
  • Com hidrogênio.

Portanto, como já mencionado acima, as propriedades que o monóxido de carbono exibe, a fórmula o explica amplamente.

Estar na natureza

A principal fonte de CO na atmosfera terrestre é o incêndio florestal. Afinal, a principal maneira de formar este gás naturalmente é a combustão incompleta de vários tipos de combustível, principalmente de natureza orgânica.

As fontes antropogênicas de poluição do ar por monóxido de carbono são igualmente importantes e dão uma porcentagem em massa da mesma porcentagem que a natural. Estes incluem:

  • Fumar do trabalho de fábricas e plantas, complexos metalúrgicos e outras empresas industriais;
  • Gases de escape de motores de combustão interna.

Em condições naturais, o monóxido de carbono é facilmente oxidado pelo oxigênio do ar e vapor de água para o dióxido de carbono. Esta é a base para primeiros socorros em envenenamento deste composto.

Recebendo

Vale ressaltar uma característica. O monóxido de carbono (fórmula), o dióxido de carbono (a estrutura da molécula), respectivamente, se parecem com isto: С≡О e О = С = О. A diferença é um átomo de oxigênio. Portanto, o processo industrial para a produção de monóxido é baseado na reação entre dióxido e carvão: CO 2 + C = 2CO. Esta é a maneira mais simples e mais comum de sintetizar este composto.

O laboratório usa uma variedade de compostos orgânicos, sais metálicos e substâncias complexas, uma vez que o rendimento do produto não espera muito.

Um reagente qualitativo para a presença no ar ou uma solução de monóxido de carbono é o cloreto de paládio. Quando eles interagem, um metal puro é formado, o que causa um escurecimento da solução ou a superfície do papel.

Ação biológica no corpo

Como já foi dito acima, o monóxido de carbono é uma praga muito tóxica incolor, perigosa e mortal para o corpo humano. E não apenas humanos, mas em geral, qualquer coisa viva. As plantas que estão sob a influência do esgoto do carro estão morrendo muito rapidamente.

Qual é exatamente o efeito biológico do monóxido de carbono no ambiente interno das criaturas animais? É tudo sobre a formação de compostos complexos fortes da proteína sanguínea de hemoglobina e do gás em questão. Ou seja, moléculas de veneno são capturadas em vez de oxigênio. A respiração celular é instantaneamente bloqueada, a troca de gás torna-se impossível em seu curso normal.

Como resultado, todas as moléculas de hemoglobina são gradualmente bloqueadas e, como conseqüência, a morte. É suficiente matar apenas 80%, de modo que o resultado da intoxicação é letal. Para fazer isso, a concentração de monóxido de carbono no ar deve ser de 0,1%.

Os primeiros sinais em que é possível determinar o início da intoxicação por este composto são:

  • Dor de cabeça;
  • Tonturas;
  • Perda de consciência.

A primeira ajuda é ir ao ar fresco, onde o monóxido de carbono se transformará em dióxido de carbono sob a influência do oxigênio, ou seja, será tornado inofensivo. Casos de mortes resultantes da ação da substância em questão são muito freqüentes, especialmente em casas com aquecimento de forno. Afinal, ao queimar madeira, carvão e outros tipos de combustível como subproduto, este gás é necessariamente formado. A observância das regras de segurança é extremamente importante para a preservação da vida e da saúde humanas.

Há também muitos casos de envenenamento nas instalações da garagem, onde muitos motores de trabalho estão montados, mas o influxo de ar fresco não é suficiente. A morte em excesso da concentração permitida ocorre em uma hora. Para sentir a presença de gás é fisicamente impossível, porque não há cheiro ou cor.

Uso na indústria

Na indústria metalúrgica, o monóxido de carbono é freqüentemente usado para reações de redução de metal a partir de seus óxidos ou sais. A fórmula do composto resultante é CO 2 . Também formou uma substância pura – metal.

Além disso, é utilizado monóxido de carbono:

  • Para o processamento de carne e produtos de peixe, o que lhes permite dar uma aparência nova;
  • Para a síntese de certos compostos orgânicos;
  • Como um componente do gás gerador.

Portanto, esta substância não é apenas prejudicial e perigosa, mas também muito útil para uma pessoa e suas atividades econômicas.