Ածխածնի մոնօքսիդ

Ածխածնի մոնօքսիդ (CO), ածխածնի և թթվածնի բինար միացություն, որտեղ ածխածինն ունի +2 օքսիդացման աստիճան։ Անգույն, անհամ, անհոտ թունավոր գազ։


== Մոլեկուլի կառուցվածք ==
Ածխածինը և թթվածինը կապված են մեկ եռակի կապով, ինչպես ազոտի մոլեկուլը, դրա համար էլ նրանք հատկություններով նման են։ Համաձայն մոլեկուլային օրբիտալների մեթոդի CO-ի ոչ գրգռված մոլեկուլի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան կարելի է արտահայտել σ2Oσ2zπ4x, yσ2C. ձևով։ Եռակի կապը առաջացել է σ կապով, որը կազմվել է σz էլեկտրոնային զույգի հաշվին, իսկ նույն մակարդակի վրա առաջացած երկու πx, y էլեկտրոնները առաջացնում են երկու π կապերը։ Եռակի կապի շնորհիվ CO-ի մոլեկուլը շատ ամուր է (1069 կՋ/մոլ) և փոքր միջմիջուկային հեռավորություն (dC≡O=0, 1128 նմ կամ 1, 13 Å)։ Մոլեկուլը թույլ էլեկտրացված է և ունի μ = 0, 04·10−29 Կլ·մ դիպոլ մոմենտ։ Տարբեր փորձերի արդյունքում ապացուցված է, որ բացասական լիցքը տեղակայված և ածխածնի ատոմի վրա C−←O+։


== Հատկություններ ==
Ածխածնի մոնօքսիդը անգույն, անհամ, անհոտ գազ է։ Դյուրին բռնկվում է։

Այն ռեակցիաները, որոնցում մասնակցում է ածխածնի մոնօքսիդը հիմնականում պատկանում են միացման և օքսիդա-վերականգման տիպին։ Ածխածնի մոնօքսիդը հիմնականում հանդիսանում է վերականգնիչ։ Ածխածնի մոնօքսիդը սենյակային ջերմաստիճանում քիմիապես քիչ ակտիվ է, այն ակտիվ է տաքացնելիս և լուծույթներում։ Այն վերականգնում է ջրածնից ներքև գտնվող մետաղներին իրենց աղերի լուծույթներից (Au, Pt, Pd, Cu)`

  
    
      
        C
        O
        +
        C
        u
        O
        →
        C
        u
        +
        C
        
          O
          
            2
          
        
        ↑
      
    
    {\displaystyle CO+CuO\rightarrow Cu+CO_{2}\uparrow }
  :830 °C-ից ցածր ջերմաստիճաններում 
  
    
      
        C
        O
      
    
    {\displaystyle CO}
  -ն ավելի ուժեղ վերականգնիչ է քան ջրածինը, իսկ 830 °C-ից բարձր ջերմաստիճաններում՝ հակառակը։ Դրա համար

  
    
      
        
          H
          
            2
          
        
        O
        +
        C
        O
        ⇆
        C
        
          O
          
            2
          
        
        +
        
          H
          
            2
          
        
      
    
    {\displaystyle H_{2}O+CO\leftrightarrows CO_{2}+H_{2}}
  ռեակցիայի հավասարակշռության կենտրոնը տատանվում է կախված ջերմաստիճանից։ Որոշ բակտերիաներ կարողանում են CO-ի օքսիդացումից ստանալ իրենց համար հարկավոր էներգիան`

  
    
      
        2
        C
        O
        +
        
          O
          
            2
          
        
        →
        2
        C
        
          O
          
            2
          
        
      
    
    {\displaystyle 2CO+O_{2}\rightarrow 2CO_{2}}
   :
  
    
      
        C
        O
      
    
    {\displaystyle CO}
  -ն փոխազդում է հալոգենների հետ։ Ամենակիրառվող ռեակցիան ֆոսգենի ստացումն է՝

  
    
      
        C
        O
        +
        C
        
          l
          
            2
          
        
        
          
            →
            
              120
              −
              150
              
                C
                
                  o
                
              
              ,
              C
            
          
        
        C
        O
        C
        
          l
          
            2
          
        
      
    
    {\displaystyle CO+Cl_{2}{\xrightarrow {120-150C^{o},C}}COCl_{2}}
  :
  
    
      
        
          F
          
            2
          
        
      
    
    {\displaystyle F_{2}}
  -ի և 
  
    
      
        C
        O
      
    
    {\displaystyle CO}
  -ի փոխազդեցությունից կարելի է ստանալ ոչ միայն կարբոնիլ ֆտորիդ, այլ նաև պերօքսիդային միացություն 
  
    
      
        (
        F
        C
        O
        
          )
          
            2
          
        
        
          O
          
            2
          
        
      
    
    {\displaystyle (FCO)_{2}O_{2}}
  : Այն թթվային միջավայրում փոխազդում է կալիումի յոդիդի հետ՝

  
    
      
        (
        F
        C
        O
        
          )
          
            2
          
        
        
          O
          
            2
          
        
        +
        2
        K
        I
        →
        2
        K
        F
        +
        
          I
          
            2
          
        
        +
        2
        C
        
          O
          
            2
          
        
      
    
    {\displaystyle (FCO)_{2}O_{2}+2KI\rightarrow 2KF+I_{2}+2CO_{2}}
  :
  
    
      
        C
        O
      
    
    {\displaystyle CO}
  -ն փոխազդում է խալկոգենների հետ՝

  
    
      
        C
        O
        +
        S
        →
        C
        O
        S
      
    
    {\displaystyle CO+S\rightarrow COS}
  :
  
    
      
        C
        O
      
    
    {\displaystyle CO}
  -ն վերականգնում է 
  
    
      
        S
        
          O
          
            2
          
        
      
    
    {\displaystyle SO_{2}}
  -ը `

  
    
      
        2
        C
        O
        +
        S
        
          O
          
            2
          
        
        →
        2
        C
        
          O
          
            2
          
        
        +
        S
      
    
    {\displaystyle 2CO+SO_{2}\rightarrow 2CO_{2}+S}
  Անցումային մետաղների հետ առաջացնում է թունավոր միացություններ(կարբոնիլներ)`

  
    
      
        M
        e
        +
        n
        C
        O
        →
        M
        e
        (
        C
        O
        
          )
          
            n
          
        
      
    
    {\displaystyle Me+nCO\rightarrow Me(CO)_{n}}
  :
  
    
      
        C
        O
      
    
    {\displaystyle CO}
  -ն փոխազդում է ալկալիների հալույթների հետ, առաջացնելով համապատասխան մետաղի ֆորմիատ՝

  
    
      
        C
        O
        +
        K
        O
        H
        →
        K
        C
        O
        O
        H
      
    
    {\displaystyle CO+KOH\rightarrow KCOOH}
  :
  
    
      
        C
        O
      
    
    {\displaystyle CO}
  -ն փոխազդում է մետաղական կալիումի հետ առաջացնելով կալիումի դիօքսօդիկարբոնատ՝

  
    
      
        2
        C
        O
        +
        2
        K
        →
        
          K
          
            2
          
        
        
          C
          
            2
          
        
        
          O
          
            2
          
        
      
    
    {\displaystyle 2CO+2K\rightarrow K_{2}C_{2}O_{2}}
  :
  
    
      
        C
        O
      
    
    {\displaystyle CO}
  -ն փոխազդում է ամոնիակի հետ առաջացնելով արդյունաբերության համար շատ կարևոր ցիանաջրածնական թթուն (կապտաթթու)`

  
    
      
        C
        O
        +
        N
        
          H
          
            3
          
        
        
          
            →
            
              T
              h
              
                O
                
                  2
                
              
            
          
        
        
          H
          
            2
          
        
        O
        +
        H
        C
        N
      
    
    {\displaystyle CO+NH_{3}{\xrightarrow {ThO_{2}}}H_{2}O+HCN}
  :
  
    
      
        C
        O
      
    
    {\displaystyle CO}
  -ն փոխազդում է ջրածնի հետ առաջացնելով սպիրտներ և գծային ալկաններ (Ֆիշեր-Տրոպսի ռեակցիա)։


== Թունավորում ածխածնի մոնօքսիդով ==


=== Ֆիզիոլոգիական ազդեցություններ ===
Շմոլ գազը շատ թունավոր է որովհետև այն չունի գույն, հոտ։ Այն կարող է առաջացնել թունավորում, նույնիսկ մահ։ Թունվորման պատճառը կարբօքսիհեմոգլոբինի առաջացումն է`

  
    
      
        H
        e
        m
        +
        C
        O
        →
        C
        O
        H
        e
        m
      
    
    {\displaystyle Hem+CO\rightarrow COHem}
  որը ավելի կայուն միացություն է, քան օքսիհեմոգլոբինը(OHem)։ Կարբոքսիհեմոգլոբինի առաջացման հետևանքով դադարում է թթվածնի մատակարարումը բջիջներին։ Եթե սենյակի օդում պարունակվում է 0, 1 % շմոլ գազ, ապա ապա այնտեղ գտնվող մարդը կամահանա մոտ մեկ ժամից։


=== Օգնությունը թունավորման ժամանակ ===
Կարբոքսիհեմոգլոբինի առաջացումը դարձելի է։

Տուժածին պետք է տանել մաքուր օդի միջավայր։ Թեթև թունավորման ժամանակ կարելի է ընդամենը կատարել թոքերի հիպերօդափոխում։
Թոքերի արհեստական օդափոխում։
Լոբեին կամ կոֆեին մաշկի տակ։
Ներերակային կարբօքսիլազա։
Ներմկանային ացիզոլ։


=== Թունավորման կանխարգելումը ===
Ակտիվ ածխի կողմից ածխածնի մոնօքսիդը շատ քիչ է կլանվում, դրա համար օգտագործվում են հակագազեր ուրիշ ակտիվ տարրով՝ հիպոկալիտային փամփուշտ։ Հիպոկալիտը կատալիզատոր է, որի վրա տեղի է ունենում CO-ի օսքիդացում մինչև CO2։


== Բացահայտման պատմություն ==
Ածխի այրումից առաջացած ծուխի թունավոր հատկությունը նկարագրել էին դեռ Արիստոտելը և Հալենը։ Ածխածնի մոնոքսիդը առաջին անագամ ստացել է Ժակ դե Լասսոն 1776 թվականին, ցինկի օքսիդի և ածխածնի տաքացումից, սակայն անջատված գազը վառվում էր կապույտ գույնով դրա համար էլ այն խառնեցին ջրածնի հետ։

  
    
      
        Z
        n
        O
        +
        C
        →
        C
        O
        +
        Z
        n
      
    
    {\displaystyle ZnO+C\rightarrow CO+Zn}
  Գազի բաղադրությունը հայտնաբերել է 1800 թվականին Վիլիամ Կրուկշեինկը։ Գազի թունավոր հատկությունը ուսումնասիրել է Կլոդ Բեռնարը, փորձարկելով շների վրա։ Երկրի մթնոլորտից դուրս CO հայտնաբերել է Մ. Միժոտը 1949 թվականին, ուսումնասիրելով արեգակի ԻԿ սպեկտորը։


== Ստացում ==


=== Արդյունաբերական եղանակ ===

Առաջանում է ածխածնի կամ ածխածին պարունակող միացությունների թերայրումից՝
  
    
      
        2
        C
        +
        
          O
          
            2
          
        
        →
        2
        C
        O
      
    
    {\displaystyle 2C+O_{2}\rightarrow 2CO}
  Առաջանում է CO2-ի վերականգնումից (շիկացած ածխով)`
  
    
      
        C
        
          O
          
            2
          
        
        +
        C
        ↔
        2
        C
        O
      
    
    {\displaystyle CO_{2}+C\leftrightarrow 2CO}
  :Այս ռեակցիան դարձելի է։ Ջերմաստիճանի ազդեցությունը ռեակցիաի վրա պատկերված է գրաֆիկում։ Այս հավասարակշռությունը կոչվում է Բուդուառաի հավասարակշռություն։

Ածխածնի մոնօքսիդի խառնուրդները ստանում են ջրային գոլորշիները, օդը (և նման) շիկացած կոքսի վրայով անցկացնելիս։


=== Լաբորատոր եղանակ ===
Ստանում են հեղուկ մրջնաթթվի քայքայումից օգտագործելով 
  
    
      
        
          H
          
            2
          
        
        S
        
          O
          
            4
          
        
      
    
    {\displaystyle H_{2}SO_{4}}
   կամ 
  
    
      
        
          P
          
            2
          
        
        
          O
          
            5
          
        
      
    
    {\displaystyle P_{2}O_{5}}
  
  
    
      
        H
        C
        O
        O
        H
        
          
            →
            
              
                
                  H
                  
                    2
                  
                
                S
                
                  O
                  
                    4
                  
                
              
            
            
              
                t
                
                  o
                
              
            
          
        
        
          H
          
            2
          
        
        O
        +
        C
        O
      
    
    {\displaystyle HCOOH{\xrightarrow[{H_{2}SO_{4}}]{t^{o}}}H_{2}O+CO}
  :Կարելի է նաև մրջնաթթուն մշակել քլորսուլֆիտային թթվով`

  
    
      
        H
        C
        O
        O
        H
        +
        C
        l
        S
        
          O
          
            3
          
        
        H
        →
        
          H
          
            2
          
        
        S
        
          O
          
            4
          
        
        +
        H
        C
        l
        +
        C
        O
        ↑
      
    
    {\displaystyle HCOOH+ClSO_{3}H\rightarrow H_{2}SO_{4}+HCl+CO\uparrow }
  Օքսալաթթվի և կոնցենտրիկ ծծմբական թթվի տաքացումից՝
  
    
      
        
          H
          
            2
          
        
        
          C
          
            2
          
        
        
          O
          
            4
          
        
        
          
            →
            
              
                
                  H
                  
                    2
                  
                
                S
                
                  O
                  
                    4
                  
                
              
            
            
              
                t
                
                  o
                
              
            
          
        
        
          H
          
            2
          
        
        O
        +
        C
        O
        ↑
        +
        C
        
          O
          
            2
          
        
        ↑
      
    
    {\displaystyle H_{2}C_{2}O_{4}{\xrightarrow[{H_{2}SO_{4}}]{t^{o}}}H_{2}O+CO\uparrow +CO_{2}\uparrow }
  Կարմիր արյան աղի և կոնցենտրիկ ծծմբական թթվի տաքացումից՝
  
    
      
        
          K
          
            4
          
        
        [
        F
        e
        (
        C
        N
        
          )
          
            6
          
        
        ]
        +
        6
        
          H
          
            2
          
        
        S
        
          O
          
            4
          
        
        +
        6
        
          H
          
            2
          
        
        O
        
          
            →
            
              
                t
                
                  o
                
              
            
          
        
        2
        
          K
          
            2
          
        
        S
        
          O
          
            4
          
        
        +
        F
        e
        S
        
          O
          
            4
          
        
        +
        3
        (
        N
        
          H
          
            4
          
        
        
          )
          
            2
          
        
        S
        
          O
          
            4
          
        
        +
        6
        C
        O
        ↑
      
    
    {\displaystyle K_{4}[Fe(CN)_{6}]+6H_{2}SO_{4}+6H_{2}O{\xrightarrow {t^{o}}}2K_{2}SO_{4}+FeSO_{4}+3(NH_{4})_{2}SO_{4}+6CO\uparrow }
  :Ցինկի կարբոնատը մագնեզիումով վերականգնելիս՝
  
    
      
        M
        g
        +
        Z
        n
        C
        
          O
          
            3
          
        
        
          
            →
            
              
                t
                
                  o
                
              
            
          
        
        M
        g
        O
        +
        Z
        n
        O
        +
        C
        O
        ↑
      
    
    {\displaystyle Mg+ZnCO_{3}{\xrightarrow {t^{o}}}MgO+ZnO+CO\uparrow }
  :


== Ածխածնի մոնօքսիդի քանակական և որակական անալիզը ==

  
    
      
        C
        O
      
    
    {\displaystyle CO}
  -ի որակական բաղադրությունը կարելի է հայտնաբերել պալադիումի քլորիդի լուծույթով։ Այն սկսում է սևանալ։ Դա ռեակցիայի արդյունքում նստող պալադիումն է։

  
    
      
        P
        d
        C
        
          l
          
            2
          
        
        +
        C
        O
        +
        
          H
          
            2
          
        
        O
        →
        P
        d
        ↓
        +
        C
        
          O
          
            2
          
        
        +
        2
        H
        C
        l
      
    
    {\displaystyle PdCl_{2}+CO+H_{2}O\rightarrow Pd\downarrow +CO_{2}+2HCl}
   :Այս ռեակցիան իրականացնելու համար պետք է 1 գրամ պալադիումի քլորիդը լուծել 1 լիտր ջրում։ Քանակական բաղադրությունը ստանալու համար օգտվում են յոդոմետրիկ եղանակից՝

  
    
      
        5
        C
        O
        +
        
          I
          
            2
          
        
        
          O
          
            5
          
        
        →
        
          I
          
            2
          
        
        ↓
        +
        5
        C
        
          O
          
            2
          
        
      
    
    {\displaystyle 5CO+I_{2}O_{5}\rightarrow I_{2}\downarrow +5CO_{2}}
   :


== Կիրառություն ==

  
    
      
        C
        O
      
    
    {\displaystyle CO}
  -ն հանդիսանում է միջանկյալ նյութ, որը մցնում են ջրածնի հետ ռեակցիայի մեջ խոշոր արդյունաբերական նպատակներով՝ սպիրտների և չճյուղավորված ածխաջրածինների ստացման համար։

  
    
      
        C
        O
      
    
    {\displaystyle CO}
  -ն օգտագործում են կենդանիների, թռչունների և ձկների միսը մշակելու համար։ Այն տալիս է նրանց թարմ մսի գույն առանց համը փոխելու (տեխնալոգիաէ en:Clear smoke կամ en:Tasteless smoke)։
Այն հանդիսանում է գեներատորային գազի հիմնական բաղադրամասը, որը օգտագործվում է գազագեներատորային մեքենաներում։
Ավտոմեքենաների արտանետած գազի մեջ գտնվող 
  
    
      
        C
        O
      
    
    {\displaystyle CO}
  -ն օգտագործվել է որպես թունանյութ երկրորդ համաշխարհային պատերազմի ժամանակ՝ ֆաշիստների կողմից։
Օգտագործվում է գազային խցիկներում։
Օգտագործվել է Գազենվագեններում։


== Ածխածնի մոնօքսիդը երկրի մթնոլորտում ==

Տարբերում են 
  
    
      
        C
        O
      
    
    {\displaystyle CO}
  -ի առաջացման երկու ձև՝

Բնական
Անթրոպոգեն (մարդու գործունությունից առաջացած)Նորմալ պայմաններում, երկրի վրա 
  
    
      
        C
        O
      
    
    {\displaystyle CO}
   առաջանում է օրգանական միացությունների ոչ լրիվ անաէրոբ քայքայումից և կենսազանգվածի այրումից, հիմնականում անտառների այրումից։ Հողում 
  
    
      
        C
        O
      
    
    {\displaystyle CO}
   առաջանում է ինչպես բնական, այնպես էլ ոչ բնական ճանապարհներով։ Փորձնականորեն ապացուցված է, որ 
  
    
      
        C
        O
      
    
    {\displaystyle CO}
   հողում առաջանում է ֆենոլային միացությունների շնորհիվ, որոնք պարունակում են 
  
    
      
        O
        C
        
          H
          
            3
          
        
      
    
    {\displaystyle OCH_{3}}
   կամ 
  
    
      
        O
        H
      
    
    {\displaystyle OH}
   խմբեր՝ պարա կամ օրթո իզոմերների ձևով։ Մթնոլորտում 
  
    
      
        C
        O
      
    
    {\displaystyle CO}
  -ն հանդիսանում է շղթայական ռեակցիաների արդյունք, որոնցում մասնակցում են մեթան և այլ ածխաջրածիններ (առաջին հերթին իզոպրեն)։


== Գրականություն ==
Ахметов Н. С. Общая и неорганическая химия. 5-е изд., испр. - М.: Высш. шк.; 2003
Некрасов Б. В. Основы общей химии. Т. I, изд. 3-е, испр. и доп. Изд-во «Химия», 1973 г. Стр. 495-497, 511-513
Химия: Справ. из./В. Шретер, К.-Х. Лаутеншлегер, Х. Бибрак и др.: Перс. с нем. 2-е изд., стереотип. - М.:Химия, 2000
Баратов А. Н. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения: Справочное издание: в 2-х книгах; Книга 2. - М.: Химия, 1990 - 384с.


== Ծանոթագրություններ ==


== Արտաքին հղումներ ==
Ածխածնի մոնօքսիդի քիմիական անվտանգության միքազգային տեղեկագիր