Monoxid de carbòni

Lo monoxid de carbòni es lo mai simple dels oxids del carbòni. La molecula es compausada d'un atòm de carbòni e d'un atòm d'oxigèn; sa formula bruta s'escrui CO e sa formula miègdesvolopada C≡O o |C≡O|. Aquel còrs compausat es a l'estat gasós dins las condicions normalas de temperatura e de pression.

Monoxid de carbòni
Descobridor o inventaire
Data de descobèrta
Contrari
Color
Simbòl de quantitat
Simbòl d'unitat
Proprietat de
Fondador
Compren
Data de debuta
Data de fin
Precedit per
Seguit per
Coordenadas
representacion 3D del monoxid de carbòni
General
Formula bruta	CO
Nom IUPAC
Numèro CAS	630-08-0
Còde ATC
Aparéncia	Gas incolor, inodor
Proprietats fisicas
Massa moleculara	28,0101 ± 0,0011 g/mol C 42,88 %, O 57,12 %,
Temperatura de fusion	−205 °C
Temperatura de vaporizacion	−191 °C
Solubilitat	dins l'aiga a 20 °C: 2.3 ml/100 ml
Densitat	789 kg/m3 liquid: 1.250 kg/m3 a 0 °C, 1 atm 1.145 kg/m3 a 25 °C, 1 atm
Viscositat
Termoquimia
ΔfH0gas
ΔfH0liquid
ΔfH0solid
Unitats del SI & CNTP, exceptat indicacion contrària.
Identificants
BNF	.
SUDOC	.
BNE	.
GND	.
VIAF	.
ULAN
ISSN	.
ZDB	.
DOI
Joconde	.
RKDimages
Rijksmonument
Mérimée	.
KGS
Historic Places identifier
ID d'artista de MusicBrainz
ID album de MusicBrainz
ID d'òbra de MusicBrainz
IMDb	.
NOR	.
Legislator
ISO standard	.
Identificant BHL
Identificant ITIS
Identificant IUCN
Identificant NCBI
Identificant TPDB
Identificant GBIF
Identificant WoRMS
Numèro EE
Indicatiu
Còde AITA
Còde OACI
Còde mnemonic
Identificant JPL Small-Body Database
Còde de l'observatòri Minor Planet Center
Identificant Structurae
Identificant Emporis
Numèro CAS
numèro EINECS
SMILES
InChI
InChIKey
Còde ATC
Numèro E
Identificant UNII
Numèro RTECS
Identificant ChemSpider
Identificant PubChem (CID)
Numèro ZVG
Identificant ChEBI
Numèro ONU
Còde Kemler
Identificant Drangbank
Mencion de dangièr SGH
Identificant Wine AppDB
Identificant d'un satellit NSSDC
SCN
Wikimedia Commons prepausa de documents multimèdia liures sus Monoxid de carbòni.

Lo monoxid de carbòni es un gas incolor, inodor, non irritant. Es fòrça toxic pels mamifèrs mas indetectable per eles. Per l'Òme, es la causa de fòrça intoxicacions domesticas, sovent mortalas^[1], que se pòt evitar per l'utilizacion d'un detector de monoxid de carbòni. Son emanacion, venent d'una combustion incomplèta de compausats carbonats, es accentuada per una marrida alimentacion en aire fresc e/o una marrida evacuacion dels produchs de combustion (ventilacion). La mescla amb l’aire es aisida que sa densitat es pròche d'aquela de l’aire^[2].

Estructura orbitalara

Las orbitalas molecularas que descrivon l'estructura del monoxid de carbòni son pro semblables a aquela del diazòt N². Las doas moleculas an caduna quatorze electrons e gaireben la meteissa massa molara. A primièra vista, se poiriá pensar, a tòrt, que l'atòm de carbòni es divalent dins lo mesomèr C=O e qu'es donc un carbèn. Pasmens, l'isomèr de resonança ^–C≡O⁺ es la forma predominanta^[3], coma l'indica la distança interatomica de 112 pm, que correspond puslèu a un triple ligam. En consequéncia, la molecula CO presenta un moment dipolar inversat al repècte de las previsions que se poiriá far mercé a l'electronegativitat de C e de O: una leugièra carga parciala negativa demora sul carbòni.

Proprietats quimicas

Dins las condicions normalas de temperaturas e de pression, lo monoxid de carbòni es un gaz incolor e inodor, fòrça pauc soluble dins l'aiga. Los sieus punts de bolh e de fusion, e subretot sa densitat gasosa son pròches d'aqueles de l'azòt molecular. Mas l'asimetria d'electronegativitat explica qu'es fòrça mai reactiu que l'azòt molecular e jòga un ròtle de ligand dins de complèxes metallics. Sa toxicitat o sa metastabilitat en dejós de 950 °C lo mòstra.

Lo primièr sens de l'equacion reversibla de Boudouard es una reaccion de descomposicion quimica.

${\displaystyle \mathrm {2\ CO\longrightarrow CO_{2}+C} }$

amb una variacion d'entalpia de 39 kcal/mol. La cinetica d'aquela reaccion reversibla es favorizada per de superfícia de metals e d'oxids metallics, per exemple lo fèrre e sos oxids. Se la reaction se realiza amb una cinetica sufisenta, es mièjarealizada vèrs 700 °C e complèta en dejós de 400 °C.

Lo monoxid de carbòni es absorbit per una solucion saturada de clorur cuprós dins de l'acid cloridric que precipita. Aquel precipitat, composausat d'addicion jos forma de cristals blancs permetava amb l'aparelh Orsat de dosar de biais volumetric lo monoxid de carbòni entre d'autres gases. L'analisi d'aquel gas industriel, combustible, es realizada de biais comun fòrça abanç de 1880.

Formacion del monoxid de carbòni pendent de combustions incomplètas

quand l'oxigenacion del fogal es pas sufisenta per brutlar complètament los gases formats a partir de la matèria, mas la reaccion es pro exotermica per auçar e mantener la temperatura al delà de 950 °C, lo monoxid de carbòni se forma puslèu que lo dioxid de carbòni, segon l'equilibri de Boudouard. En dejós d'aque lindal, la molecula CO es metastabla, a fortiori a temperatura e pression ambiantas. Pasmens se descompausa fòrça lentament, e subretot al contacte de superfícia per formar de dioxid de carbòni e de carbòni. Es seguent aquela reaccion reversibla que lo carbòni es transportat al cor dels procediments siderurgics o, mai surprenent, al cor de mecanismes bioqimics in vivo.

Combustion e usatges industrials ancians

Lo monoxid de carbòni reagís amb lo dioxigèn per formar de dioxid de carbòni sueguent la reaccion exotermica

${\displaystyle \mathrm {2\ CO+O_{2}\longrightarrow 2\ CO_{2}} }$

amb una variacion d'entalpia de -67,5 kcal/mol. Es parque es preparat en quantitat considerabla dins lo gazogèn de tipe Siemens. Aquel gas (combustible en preséncia d'aire) es lo produch d'una combustion incomplèta de sisas de carbon, la tòca essent de mantener una temperatura importanta (superiora a 950°C) per favorizar la produccion de monoxid de carbòni fàcia al dioxid.

La pirolisi del carbon de tèrra per exemple permet d'obtenir lo gas d'olha que conten près d'un desen de massa en monoxid de carbòni (mai sovent, los gases manufacturats d'en primièr produchs pels besonhs de l'esclairatge contenon subretot de diidrogèn, de metan, d'oxids de carbòni).

Autre exemple: la projeccion d'aiga o de vapor d'aiga sus de carbon portat al roge, permet d'obtenir lo gas a l'aiga, encara nomenat après purificacion gas de sintèsi.

${\displaystyle \mathrm {C+H_{2}O\longrightarrow CO+H_{2}} }$

Aquela reduccion de la vapor d'aiga es menada a 500 °C, catalizada sus un lièch de Fe₂O₃ e d'autres oxids metallics.

Lo monoxid de carbòni es lo gas reductor dels diferents oxids metallics. Se forma passant las sisas de carbon vegertal dels basses fornèls antics e dels nauts fornèls a partir dels sègle XIV. Los metallurgistas, e subretot los siderurgistas de l'Antiquitat o de l'Edat Mejana, sopçonan ja l'existéncia d'un còrs subtil que reduch las minièras finament triadas e trissadas.

Reduccion del CO pel diidrogèn H₂

Seguent los catalisaires emplegats, las estequiometrias e las condicions de las fasas gasosas, una gama de moleculas organicas o, en preséncia de metals reactius, de carburs metallics coms lo carbur de tungstèn (utilizacion de polveras carbonadas dins la produccion) realizadas al començament del sègle XX.

Senderens e Sabatier en 1902 prepausan lo niquèl a 240 °C jos 1 atm.

${\displaystyle \mathrm {CO+3\ H_{2}\longrightarrow H_{2}O+CH_{4}} }$

Aumentant la pression al delà de 100 atm e adaptant la catalisi, la sintèsi de combustibles liquids, jos forma d'idrocarburs, o enara d'alcènas, d'alcòls, de glicòls o de cetonas es realisable.

La sintèsi del metanòl, un de las mai importantas matèrias primièras industrialas de sintèsi, illustra aquel tipe de procediment:

${\displaystyle \mathrm {CO+2\ H_{2}\longrightarrow CH_{3}OH} }$

A una pression de près de 300 atm, e una temperatura de 370 °C, l'emplec de catalisaires a basa de ZnO, Cr₂O₃ permet d'obtenir un metanòl fòrça pur.

Una autra possibilitat de catalisis a 50 Bars (un pauc mens de 50 atm), a una temperatura de 250 °C amb CuO, ZnO, Al₂O₃ es encara comuna per obtenir de metanòl.

Se pò produire l'acid acetic fasent reagir lo monoxid de carbòni e lo metanòl amb una catalisi omogenèa de ròdi (procediment Monsanto).

Mas d'autres procediments qu'aquelas reaccions, implicant per exemple d'entitats biologicas son mai efficaces, mai aisits de realizat o mens cars, per exemple l'acid acetic (acid etanoïc) se pòt realizar amb l'etanòl pendent la fermentacion acetica per de bacterias, l'etanòl essent d'esperel produch a partir de sucres pendent la fermentacion alcolica per des levaduras o de bacterias.

Reaccion d'addicion

L'addicion du CO en preséncia de diidrogèn amb las alcènas, nomenada idroformilacion, permet la sintèsi industrialas dels aldeids.

olefina monosubstituida + CO₂+ H₂ → mescla d'aldeids puèi per reduccion d'alcòl primari

L'accion catalitica de Co(CO)₄, a P #

Ligams extèrnes

• Les intoxications au monoxyde de carbone (ministère français de la Santé)
• L'intoxication au monoxyde de carbone — Un diagnostic pas toujours facile à poser! (Direction de la Santé publique de Montréal)
• Andre et coll., 2010 AJRCCM
• Meyer et coll., 2010 AJP Heart Circul.
• Farah et coll., 2010 AJP Heart Circul.