Karbon monoksida, juga dikenal sebagai karbon monoksida, memiliki komposisi molekul yang sangat kuat, bersifat inert dalam sifat kimianya dan tidak larut dengan baik dalam air. Senyawa ini juga sangat beracun, ketika memasuki sistem pernapasan, ia bergabung dengan hemoglobin darah, dan berhenti membawa oksigen ke jaringan dan organ.
Nama dan rumus kimia
Karbon monoksida juga dikenal dengan nama lain, termasuk karbon monoksida II. Dalam kehidupan sehari-hari, itu biasa disebut sebagai karbon monoksida. Karbon monoksida ini adalah gas beracun, tidak berwarna, tidak berasa dan tidak berbau. Rumus kimianya adalah CO dan massa satu molekulnya adalah 28,01 g/mol.
Efek pada tubuh
Karbon monoksida bergabung dengan hemoglobin membentuk karboksihemoglobin, yang tidak memiliki daya angkut oksigen. Menghirup uapnya menyebabkan kerusakan pada SSP (sistem saraf pusat) danmati lemas. Kekurangan oksigen yang dihasilkan menyebabkan sakit kepala, pusing, penurunan denyut jantung dan laju pernapasan, menyebabkan pingsan dan kematian berikutnya.
Gas beracun
Karbon monoksida diperoleh dengan pembakaran parsial zat yang mengandung karbon, misalnya, dalam mesin pembakaran dalam. Senyawa tersebut mengandung 1 atom karbon yang terikat secara kovalen dengan 1 atom oksigen. Karbon monoksida sangat beracun dan merupakan salah satu penyebab paling umum keracunan fatal di seluruh dunia. Paparan dapat menyebabkan kerusakan pada jantung dan organ lainnya.
Apa gunanya karbon monoksida?
Meskipun toksisitasnya serius, karbon monoksida sangat berguna - berkat teknologi modern, sejumlah produk penting dibuat darinya. Karbon monoksida, meskipun saat ini dianggap sebagai polutan, selalu ada di alam, tetapi tidak dalam jumlah seperti, misalnya, karbon dioksida.
Mereka yang percaya bahwa senyawa karbon monoksida tidak ada di alam adalah keliru. CO larut dalam batuan vulkanik cair pada tekanan tinggi di mantel bumi. Kandungan karbon oksida dalam gas vulkanik bervariasi dari kurang dari 0,01% hingga 2%, tergantung pada gunung berapi. Karena senyawa alam ini bukan nilai konstan, tidak mungkin mengukur emisi gas alam secara akurat.
Sifat kimia
Karbon monoksida (rumus CO) mengacu pada oksida yang tidak membentuk garam atau tidak berbeda. Namun, pada +200 oС bereaksi dengan natrium hidroksida. Selama proses kimia ini, natrium format terbentuk:
NaOH + CO=HCOONa (garam asam format).
Sifat karbon monoksida didasarkan pada kemampuan mereduksinya. Karbon monoksida:
- dapat bereaksi dengan oksigen: 2CO + O2 =2CO2;
- mampu berinteraksi dengan halogen: CO + Cl2 =COCl2 (fosgen);
- memiliki sifat unik untuk memulihkan logam murni dari oksidanya: Fe2O3 + 3CO=2Fe + 3CO2;
- membentuk karbonil logam: Fe + 5CO=Fe(CO)5;
- Larut sempurna dalam kloroform, asam asetat, etanol, amonium hidroksida, dan benzena.
Struktur molekul
Dua atom, yang sebenarnya terdiri dari molekul karbon monoksida (CO), saling berhubungan melalui ikatan rangkap tiga. Dua di antaranya dibentuk oleh fusi elektron p atom karbon dengan oksigen, dan yang ketiga adalah karena mekanisme khusus karena orbital 2p bebas karbon dan pasangan elektron 2p oksigen. Struktur ini memberikan molekul dengan kekuatan tinggi.
Sedikit sejarah
Bahkan Aristoteles dari Yunani kuno menggambarkan asap beracun yang dihasilkan oleh pembakaran batu bara. Mekanisme kematiannya sendiri tidak diketahui.dulu. Namun, salah satu metode eksekusi kuno adalah mengunci pelaku di ruang uap, di mana ada bara yang membara. Tabib Yunani Galen menyarankan bahwa perubahan tertentu terjadi dalam komposisi udara yang menyebabkan kerusakan saat dihirup.
Selama Perang Dunia II, gas karbon monoksida digunakan sebagai bahan bakar kendaraan bermotor di beberapa belahan dunia di mana bensin dan solar langka. Generator arang atau gas kayu eksternal (dengan beberapa pengecualian) dipasang, dan campuran nitrogen atmosfer, karbon monoksida, dan sejumlah kecil gas lainnya dimasukkan ke dalam pencampur gas. Itu yang disebut gas kayu.
Oksidasi karbon monoksida
Karbon monoksida dibentuk oleh oksidasi parsial senyawa yang mengandung karbon. CO dihasilkan ketika tidak ada cukup oksigen untuk menghasilkan karbon dioksida (CO2), seperti ketika tungku atau mesin pembakaran internal berjalan di ruang tertutup. Jika oksigen hadir, serta konsentrasi atmosfer tertentu lainnya, karbon monoksida terbakar, memancarkan cahaya biru, menghasilkan karbon dioksida, yang dikenal sebagai karbon dioksida.
Gas batubara, yang banyak digunakan hingga tahun 1960-an untuk penerangan interior, memasak, dan pemanas ruangan, memiliki CO sebagai komponen bahan bakar yang dominan. Beberapa proses dalam teknologi modern, seperti peleburan besi, masih menghasilkan karbon monoksida dalamsebagai produk sampingan. Senyawa CO sendiri dioksidasi menjadi CO2 pada suhu kamar.
Apakah CO ada di alam?
Apakah karbon monoksida ada di alam? Salah satu sumber alaminya adalah reaksi fotokimia yang terjadi di troposfer. Proses-proses ini diharapkan dapat menghasilkan sekitar 5×1012 kg zat e; setiap tahun. Sumber lain, seperti disebutkan di atas, termasuk gunung berapi, kebakaran hutan, dan bentuk pembakaran lainnya.
Sifat molekul
Karbon monoksida memiliki massa molar 28,0, membuatnya sedikit kurang padat daripada udara. Panjang ikatan antara dua atom adalah 112,8 mikrometer. Ini cukup dekat untuk memberikan salah satu ikatan kimia terkuat. Kedua unsur dalam senyawa CO bersama-sama memiliki sekitar 10 elektron dalam satu kulit valensi.
Sebagai aturan, ikatan rangkap terjadi pada senyawa karbonil organik. Ciri khas molekul CO adalah bahwa ikatan rangkap tiga yang kuat muncul antara atom dengan 6 elektron yang sama dalam 3 orbital molekul terikat. Karena 4 elektron bersama berasal dari oksigen dan hanya 2 dari karbon, satu orbital terikat ditempati oleh dua elektron dari O2, membentuk ikatan datif atau dipol. Hal ini menyebabkan polarisasi C O molekul dengan muatan "-" kecil pada karbon dan muatan "+" kecil pada oksigen.
Dua orbital terikat lainnya menempati satu partikel bermuatan dari karbon dansatu dari oksigen. Molekulnya asimetris: oksigen memiliki kerapatan elektron yang lebih tinggi daripada karbon dan juga sedikit bermuatan positif dibandingkan dengan karbon negatif.
Terima
Dalam industri, memperoleh karbon monoksida CO dilakukan dengan memanaskan karbon dioksida atau uap air dengan batubara tanpa akses ke udara:
CO2 + C=2CO;
H2O + C=CO + H2.
Campuran yang dihasilkan terakhir disebut juga air atau gas sintesis. Di laboratorium, karbon monoksida II dengan mengekspos asam organik ke asam sulfat pekat, yang bertindak sebagai agen dehidrasi:
HCOOH=CO + H2O;
N2C2O4=CO2+ H2O.
Gejala utama dan bantuan untuk keracunan CO
Apakah karbon monoksida menyebabkan keracunan? Ya, dan sangat kuat. Keracunan karbon monoksida adalah kejadian paling umum di seluruh dunia. Gejala yang paling umum:
- merasa lemah;
- mual;
- pusing;
- kelelahan;
- mudah tersinggung;
- nafsu makan buruk;
- sakit kepala;
- disorientasi;
- gangguan penglihatan;
- muntah;
- pingsan;
- kejang.
Paparan gas beracun ini dapat menyebabkan kerusakan yang signifikan, yang seringkali dapat menyebabkan kondisi kronis jangka panjang. Karbon monoksida mampumenyebabkan kerusakan serius pada janin wanita hamil. Korban, misalnya, setelah terjadi kebakaran, harus segera diberikan pertolongan. sangat mendesak untuk memanggil ambulans, memberikan akses ke udara segar, melepas pakaian yang membatasi pernapasan, tenang, hangat. Keracunan parah, sebagai suatu peraturan, hanya dirawat di bawah pengawasan dokter, di rumah sakit.
Aplikasi
Karbon monoksida, seperti yang telah disebutkan, beracun dan berbahaya, tetapi merupakan salah satu senyawa dasar yang digunakan dalam industri modern untuk sintesis organik. CO digunakan untuk menghasilkan logam murni, karbonil, fosgen, karbon sulfida, metil alkohol, formamida, aldehida aromatik, dan asam format. Zat ini juga digunakan sebagai bahan bakar. Meskipun bersifat racun dan beracun, namun sering digunakan sebagai bahan baku berbagai zat dalam industri kimia.
Karbon monoksida dan karbon dioksida: apa bedanya?
Karbon monoksida dan karbon dioksida (CO dan CO2) sering disalahartikan satu sama lain. Kedua gas tersebut tidak berbau dan tidak berwarna, dan keduanya berdampak negatif pada sistem kardiovaskular. Kedua gas tersebut dapat masuk ke dalam tubuh melalui pernafasan, kulit dan mata. Senyawa ini, bila terkena organisme hidup, memiliki sejumlah gejala umum - sakit kepala, pusing, kejang dan halusinasi. Kebanyakan orang sulit membedakannya dan tidak menyadari bahwa knalpot mobil mengeluarkan CO dan CO2. Di dalam ruangan, peningkatan konsentrasi gas ini dapat berbahaya bagi kesehatan dan keselamatan orang yang terpapar.dampak. Apa bedanya?
Pada konsentrasi tinggi, keduanya bisa berakibat fatal. Perbedaannya adalah bahwa CO2 adalah gas alam umum yang dibutuhkan untuk semua kehidupan tumbuhan dan hewan. CO tidak umum. Ini adalah produk sampingan dari pembakaran bahan bakar bebas oksigen. Perbedaan kimia yang kritis adalah bahwa CO2 mengandung satu atom karbon dan dua atom oksigen, sedangkan CO masing-masing hanya memiliki satu. Karbon dioksida tidak mudah terbakar, sedangkan monoksida lebih mudah terbakar.
Karbon dioksida secara alami terjadi di atmosfer: manusia dan hewan menghirup oksigen dan mengeluarkan karbon dioksida, yang berarti bahwa makhluk hidup dapat menahannya dalam jumlah kecil. Gas ini juga diperlukan untuk pelaksanaan fotosintesis oleh tumbuhan. Namun, karbon monoksida tidak terjadi secara alami di atmosfer dan dapat menyebabkan masalah kesehatan bahkan pada konsentrasi rendah. Massa jenis kedua gas juga berbeda. Karbon dioksida lebih berat dan lebih padat daripada udara, sedangkan karbon monoksida sedikit lebih ringan. Fitur ini harus diperhitungkan saat memasang sensor yang sesuai di rumah.
