Le monoxyde de carbone, monoxyde de carbone (CO), est un gaz incolore, inodore et insipide, légèrement moins dense que l'air. Il est toxique pour les animaux producteurs d'hémoglobine (y compris les humains) à des concentrations supérieures à environ 35 ppm, bien qu'il soit également produit en petites quantités par le métabolisme animal normal et qu'on pense qu'il a certaines fonctions biologiques normales. Dans l’atmosphère, il est spatialement variable et se désintègre rapidement, et joue un rôle dans la formation d’ozone au niveau du sol. Le monoxyde de carbone est constitué d'un atome de carbone et d'un atome d'oxygène liés par une triple liaison, composée de deux liaisons covalentes ainsi que d'une liaison covalente dative. C'est le monoxyde de carbone le plus simple. Il est isoélectronique avec l'anion cyanure, le cation nitrosonium et l'azote moléculaire. Dans les complexes de coordination, le ligand du monoxyde de carbone est appelé carbonyle.

Histoire

Aristote (384-322 avant JC) a été le premier à décrire le processus de combustion du charbon, qui conduit à la formation de fumées toxiques. Dans les temps anciens, il existait une méthode d'exécution : enfermer le criminel dans une salle de bain avec des charbons ardents. Cependant, à cette époque, le mécanisme de la mort n’était pas clair. Le médecin grec Galen (129-199 après J.-C.) a suggéré qu'il y avait un changement dans la composition de l'air, qui était nocif pour les humains en cas d'inhalation. En 1776, le chimiste français de Lassonne a produit du CO en chauffant de l'oxyde de zinc avec du coke, mais le scientifique a conclu à tort que le produit gazeux était de l'hydrogène car il brûlait avec une flamme bleue. Le gaz a été identifié comme un composé contenant du carbone et de l'oxygène par le chimiste écossais William Cumberland Cruikshank en 1800. Sa toxicité chez le chien a été étudiée de manière approfondie par Claude Bernard vers 1846. Pendant la Seconde Guerre mondiale, un mélange gazeux comprenant du monoxyde de carbone était utilisé pour entretenir les systèmes mécaniques. Véhicule, opérant dans certaines régions du monde où l’essence et le diesel étaient rares. Des gazéificateurs externes (à quelques exceptions près) à base de charbon de bois ou de bois ont été installés et un mélange d'azote atmosphérique, de monoxyde de carbone et de petites quantités d'autres gaz de gazéification a été introduit dans le mélangeur de gaz. Le mélange gazeux résultant de ce processus est appelé gaz de bois. Le monoxyde de carbone a également été utilisé à grande échelle pendant l'Holocauste dans certains camps de la mort nazis allemands, notamment dans les fourgons à gaz de Chelmno et dans le programme d'extermination « d'euthanasie » T4.

Sources

Le monoxyde de carbone se forme lors de l'oxydation partielle de composés contenant du carbone ; il se forme lorsqu'il n'y a pas assez d'oxygène pour former du dioxyde de carbone (CO2), par exemple lors du fonctionnement d'un poêle ou d'un moteur à combustion interne, dans un espace confiné. En présence d'oxygène, y compris ses concentrations dans l'atmosphère, le monoxyde de carbone brûle avec une flamme bleue, produisant gaz carbonique. Le gaz de houille, largement utilisé jusque dans les années 1960 pour l’éclairage intérieur, la cuisine et le chauffage, contenait du monoxyde de carbone comme constituant important du combustible. Certains procédés technologiques modernes, comme la fusion du fer, produisent encore du monoxyde de carbone comme sous-produit. Dans le monde, les plus grandes sources de monoxyde de carbone sont sources naturelles, à cause de la photo réactions chimiques dans la troposphère, qui génèrent environ 5 × 1 012 kg de monoxyde de carbone par an. Autre sources naturelles Les CO comprennent les volcans, les incendies de forêt et d’autres formes de combustion. En biologie, le monoxyde de carbone est produit naturellement par l’action de l’hème oxygénase 1 et de l’hème 2 issus de la dégradation de l’hémoglobine. Ce processus produit une certaine quantité de carboxyhémoglobine chez les personnes normales, même si elles n'inhalent pas de monoxyde de carbone. Depuis qu'il a été signalé pour la première fois en 1993 que le monoxyde de carbone est un neurotransmetteur normal, ainsi que l'un des trois gaz qui modulent naturellement les réponses inflammatoires dans le corps (les deux autres étant l'oxyde nitrique et le sulfure d'hydrogène), le monoxyde de carbone a été reçu grande attention les scientifiques comme régulateur biologique. Dans de nombreux tissus, les trois gaz agissent comme agents anti-inflammatoires, vasodilatateurs et promoteurs de croissance néovasculaire. Des essais cliniques sur de petites quantités de monoxyde de carbone comme médicament sont en cours. Cependant, des quantités excessives de monoxyde de carbone provoquent des intoxications. monoxyde de carbone.

Propriétés moléculaires

Le monoxyde de carbone a un poids moléculaire de 28,0, ce qui le rend légèrement plus léger que l'air, dont la moyenne masse moléculaire est 28,8. Selon la loi gaz parfait, le CO a donc une densité inférieure à celle de l’air. La longueur de liaison entre un atome de carbone et un atome d'oxygène est de 112,8 pm. Cette longueur de liaison est compatible avec une triple liaison comme dans l'azote moléculaire (N2), qui a une longueur de liaison similaire et presque le même poids moléculaire. Les doubles liaisons carbone-oxygène sont beaucoup plus longues, par exemple 120,8 m pour le formaldéhyde. Le point d'ébullition (82 K) et le point de fusion (68 K) sont très similaires à ceux du N2 (respectivement 77 K et 63 K). L'énergie de dissociation de la liaison de 1 072 kJ/mol est plus forte que celle du N2 (942 kJ/mol) et représente la liaison chimique la plus forte connue. L’état électronique fondamental du monoxyde de carbone est singulet, car il n’y a pas d’électrons non appariés.

Liaison et moment dipolaire

Le carbone et l’oxygène ont ensemble un total de 10 électrons dans leur couche de valence. Suivant la règle de l'octet pour le carbone et l'oxygène, les deux atomes forment une triple liaison, avec six électrons partagés dans les trois liaisons. orbitales moléculaires, et non la double liaison habituelle, comme les composés organiques carbonylés. Puisque quatre des électrons partagés proviennent de l’atome d’oxygène et seulement deux du carbone, une orbitale de liaison est occupée par deux électrons des atomes d’oxygène, formant un datif ou un atome d’oxygène. connexion dipôle. Il en résulte une polarisation C←O de la molécule, avec une légère charge négative sur le carbone et une légère charge positive sur l'oxygène. Les deux autres orbitales de liaison occupent chacune un électron du carbone et un de l'oxygène, formant (polaire) des liaisons covalentes avec polarisation inverse C → O, puisque l'oxygène est plus électronégatif que le carbone. Dans le monoxyde de carbone libre, la charge négative nette δ- reste à l'extrémité du carbone et la molécule a un petit moment dipolaire de 0,122 D. Ainsi, la molécule est asymétrique : l'oxygène a une densité électronique plus élevée que le carbone, ainsi que une petite charge positive par rapport au carbone, qui est négative. En revanche, la molécule isoélectronique de diazote n’a pas de moment dipolaire. Si le monoxyde de carbone agit comme ligand, la polarité du dipôle peut changer avec une charge négative nette à l'extrémité oxygène, en fonction de la structure du complexe de coordination.

Polarité de la liaison et état d'oxydation

Théorique et études expérimentales montrent que malgré la plus grande électronégativité de l’oxygène, le moment dipolaire vient de l’extrémité la plus négative du carbone vers l’extrémité la plus positive de l’oxygène. Ces trois liaisons sont en réalité des liaisons covalentes polaires hautement polarisées. La polarisation calculée vers l'atome d'oxygène est de 71 % pour la liaison σ et de 77 % pour les deux liaisons π. L'état d'oxydation du carbone en monoxyde de carbone dans chacune de ces structures est +2. Il est calculé comme suit : tous les électrons de liaison sont considérés comme appartenant à des atomes d'oxygène plus électronégatifs. Seuls les deux électrons non liants du carbone sont attribués au carbone. D’après ce calcul, le carbone n’a que deux électrons de valence dans la molécule, contre quatre dans un atome libre.

Propriétés biologiques et physiologiques

Toxicité

L’intoxication au monoxyde de carbone est le type d’intoxication aérienne mortelle le plus courant dans de nombreux pays. Le monoxyde de carbone est une substance incolore, inodore et insipide, mais très toxique. Il se combine à l'hémoglobine pour produire de la carboxyhémoglobine, qui « usurpe » un site de l'hémoglobine qui transporte normalement l'oxygène, mais qui est inefficace pour fournir de l'oxygène aux tissus du corps. Des concentrations aussi faibles que 667 ppm peuvent entraîner la conversion de jusqu'à 50 % de l'hémoglobine du corps en carboxyhémoglobine. Un taux de carboxyhémoglobine de 50 % peut entraîner des convulsions, le coma et la mort. Aux États-Unis, le ministère du Travail limite les niveaux d'exposition à long terme au monoxyde de carbone sur le lieu de travail à 50 parties par million. Sur une courte période, l'absorption du monoxyde de carbone est cumulative, puisque sa demi-vie est d'environ 5 heures à l'air frais. Les symptômes les plus courants d’une intoxication au monoxyde de carbone peuvent être similaires à ceux d’autres types d’intoxications et d’infections et inclure des symptômes tels que des maux de tête, des nausées, des vomissements, des étourdissements, de la fatigue et une sensation de faiblesse. Les familles touchées pensent souvent qu’elles sont victimes d’une intoxication alimentaire. Les bébés peuvent être irritables et manger mal. Les symptômes neurologiques comprennent la confusion, la désorientation, la vision floue, la syncope (perte de conscience) et les convulsions. Certaines descriptions d'intoxication au monoxyde de carbone incluent une hémorragie rétinienne ainsi qu'une couleur rouge cerise anormale du sang. Dans la plupart des diagnostics cliniques, ces signes sont rarement observés. L'une des difficultés liées à l'utilité de cet effet "cerise" est qu'il corrige, ou masque, des éléments autrement malsains. apparence, puisque le principal effet de l'élimination de l'hémoglobine veineuse est que la personne étranglée semble plus normale, ou homme mort apparaît vivant, semblable à l’effet des colorants rouges dans la composition d’embaumement. Cet effet colorant sur les tissus empoisonnés au CO sans oxygène est associé à l’utilisation commerciale du monoxyde de carbone dans la teinture de la viande. Le monoxyde de carbone se lie également à d’autres molécules telles que la myoglobine et la cytochrome oxydase mitochondriale. L'exposition au monoxyde de carbone peut causer des dommages importants au cœur et au système central. système nerveux, en particulier dans le globus pallidus, elle est souvent associée à des pathologies chroniques à long terme. Le monoxyde de carbone peut avoir des effets néfastes graves sur le fœtus d'une femme enceinte.

Physiologie humaine normale

Le monoxyde de carbone est produit naturellement dans le corps humain comme molécule de signalisation. Ainsi, le monoxyde de carbone peut jouer un rôle physiologique dans l’organisme en tant que neurotransmetteur ou relaxant des vaisseaux sanguins. En raison du rôle du monoxyde de carbone dans l'organisme, des perturbations de son métabolisme sont associées à diverses maladies, notamment la neurodégénérescence, l'hypertension, l'insuffisance cardiaque et l'inflammation.

Le CO fonctionne comme une molécule de signalisation endogène.

Le CO module les fonctions cardiovasculaires

Le CO inhibe l'agrégation et l'adhésion des plaquettes

Le CO pourrait jouer un rôle en tant qu’agent thérapeutique potentiel

Microbiologie

Le monoxyde de carbone est le terrain fertile pour les archées méthanogènes, l'élément constitutif de l'acétylcoenzyme A. Il s'agit d'un sujet pour le nouveau domaine de la chimie bioorganométallique. Les micro-organismes extrémophiles peuvent ainsi métaboliser le monoxyde de carbone dans des endroits tels que les bouches thermiques des volcans. Chez les bactéries, le monoxyde de carbone est produit par la réduction du dioxyde de carbone par l'enzyme monoxyde de carbone déshydrogénase, une protéine contenant du Fe-Ni-S. CooA est une protéine réceptrice du monoxyde de carbone. L'étendue de son activité biologique est encore inconnue. Cela peut faire partie d’une voie de signalisation chez les bactéries et les archées. Sa prévalence chez les mammifères n'a pas été établie.

Prévalence

Le monoxyde de carbone est présent dans divers environnements naturels et artificiels.

Le monoxyde de carbone est présent en petites quantités dans l'atmosphère, principalement sous forme de produit activité volcanique, mais est également le produit d'incendies naturels et provoqués par l'homme (par exemple, incendies de forêt, brûlage de résidus de récolte et brûlage de canne à sucre). La combustion de combustibles fossiles contribue également à la formation de monoxyde de carbone. Le monoxyde de carbone est dissous dans les roches volcaniques en fusion à hautes pressions dans le manteau terrestre. Étant donné que les sources naturelles de monoxyde de carbone sont variables, il est extrêmement difficile de mesurer avec précision les émissions naturelles de ce gaz. Le monoxyde de carbone est un gaz à effet de serre à décomposition rapide et exerce également un effet radiatif indirect en augmentant les concentrations de méthane et d'ozone troposphérique par le biais de réactions chimiques avec d'autres composants atmosphériques (par exemple le radical hydroxyle, OH) qui autrement les détruiraient. Grâce à des processus naturels dans l’atmosphère, il est finalement oxydé en dioxyde de carbone. Le monoxyde de carbone est à la fois de courte durée dans l’atmosphère (en moyenne environ deux mois) et sa concentration est variable dans l’espace. Dans l'atmosphère de Vénus, le monoxyde de carbone est créé par la photodissociation du dioxyde de carbone par un rayonnement électromagnétique de longueurs d'onde inférieures à 169 nm. En raison de sa longue viabilité dans la moyenne troposphère, le monoxyde de carbone est également utilisé comme traceur de transport pour les panaches de substances nocives.

Pollution urbaine

Le monoxyde de carbone est un polluant atmosphérique temporaire dans certaines zones urbaines, principalement provenant des tuyaux d'échappement des moteurs à combustion interne (y compris les véhicules, les générateurs portables et de secours, les tondeuses à gazon, les laveuses à pression, etc.) et de la combustion incomplète de divers autres combustibles (y compris le bois, charbon, charbon de bois, pétrole, paraffine, propane, gaz naturel et déchets). Une importante pollution au CO peut être observée depuis l’espace au-dessus des villes.

Rôle dans la formation de l'ozone troposphérique

Le monoxyde de carbone, tout comme les aldéhydes, fait partie d'une série de cycles de réactions chimiques qui forment le smog photochimique. Il réagit avec un radical hydroxyle (OH) pour produire le radical intermédiaire HOCO, qui transfère rapidement l'hydrogène radical en O2 pour former le radical peroxyde (HO2) et le dioxyde de carbone (CO2). Le radical peroxyde réagit ensuite avec l'oxyde nitrique (NO) pour former du dioxyde d'azote (NO2) et le radical hydroxyle. Le NO 2 produit de l'O(3P) par photolyse, formant ainsi de l'O3 après réaction avec l'O2. Puisque le radical hydroxyle se forme lors de la formation du NO2, le bilan de la séquence de réactions chimiques commençant par le monoxyde de carbone aboutit à la formation d'ozone : CO + 2O2 + hν → CO2 + O3 (Où hν fait référence au photon de lumière absorbé par la molécule NO2 dans la séquence) Bien que la création de NO2 soit une étape importante menant à la formation d'ozone niveau faible, il augmente également la quantité d'ozone d'une autre manière, quelque peu mutuellement exclusive, en réduisant la quantité de NO disponible pour réagir avec l'ozone.

Pollution de l'air intérieure

Dans les environnements fermés, les concentrations de monoxyde de carbone peuvent facilement atteindre des niveaux mortels. En moyenne, 170 personnes meurent chaque année aux États-Unis à cause de produits de consommation non automobiles qui produisent du monoxyde de carbone. Cependant, selon le ministère de la Santé de Floride, « plus de 500 Américains meurent chaque année d’une exposition accidentelle au monoxyde de carbone et des milliers d’autres aux États-Unis nécessitent un traitement médical d’urgence pour une intoxication non mortelle au monoxyde de carbone ». Ces produits comprennent des appareils à combustion défectueux tels que des fournaises, des cuisinières, des chauffe-eau et des radiateurs au gaz et au kérosène ; les équipements à entraînement mécanique tels que les générateurs portables ; cheminées; et le charbon de bois, qui est brûlé dans les maisons et autres espaces intérieurs. L'Association américaine des centres antipoison (AAPCC) a signalé 15 769 cas d'intoxication au monoxyde de carbone ayant entraîné 39 décès en 2007. En 2005, la CPSC a signalé 94 décès liés à une intoxication au monoxyde de carbone provenant d'un générateur. Quarante-sept de ces décès sont survenus lors de pannes de courant dues à des intempéries, notamment l'ouragan Katrina. Cependant, des personnes meurent d'une intoxication au monoxyde de carbone produite par des produits non alimentaires tels que des voitures laissées en marche dans des garages attenants à leur domicile. Les Centers for Disease Control and Prevention rapportent que plusieurs milliers de personnes se rendent chaque année aux urgences pour une intoxication au monoxyde de carbone.

Présence dans le sang

Le monoxyde de carbone est absorbé par la respiration et pénètre dans la circulation sanguine par les échanges gazeux dans les poumons. Il est également produit lors du métabolisme de l'hémoglobine et pénètre dans le sang à partir des tissus. Il est donc présent dans tous les tissus normaux, même s'il n'est pas absorbé par l'organisme par la respiration. Les niveaux normaux de monoxyde de carbone circulant dans le sang varient de 0 % à 3 % et sont plus élevés chez les fumeurs. Les niveaux de monoxyde de carbone ne peuvent pas être évalués par un examen physique. Les tests de laboratoire nécessitent un échantillon de sang (artériel ou veineux) et un test de CO-oxymètre en laboratoire. De plus, la carboxyhémoglobine non invasive (SPCO) avec oxymétrie pulsée au CO est plus efficace que les méthodes invasives.

Astrophysique

En dehors de la Terre, le monoxyde de carbone est la deuxième molécule la plus abondante dans le milieu interstellaire, après l’hydrogène moléculaire. En raison de son asymétrie, la molécule de monoxyde de carbone produit des raies spectrales beaucoup plus brillantes que la molécule d'hydrogène, ce qui rend le CO beaucoup plus facile à détecter. Le CO interstellaire a été découvert pour la première fois à l’aide de radiotélescopes en 1970. C’est actuellement l’indicateur de gaz moléculaire le plus couramment utilisé dans le milieu interstellaire des galaxies, et l’hydrogène moléculaire ne peut être détecté qu’à l’aide de la lumière ultraviolette, ce qui nécessite des télescopes spatiaux. Les observations du monoxyde de carbone fournissent la plupart des informations sur les nuages ​​moléculaires dans lesquels se forment la plupart des étoiles. Beta Pictoris, la deuxième étoile la plus brillante de la constellation Pictor, présente un excès d'émission infrarouge par rapport aux étoiles normales de ce type, en raison de la grande quantité de poussière et de gaz (y compris le monoxyde de carbone) à proximité de l'étoile.

Production

De nombreuses méthodes ont été développées pour produire du monoxyde de carbone.

Production industrielle

La principale source industrielle de CO est le gaz générateur, un mélange contenant principalement du monoxyde de carbone et de l’azote produit lorsque le carbone est brûlé dans l’air à haute température en présence d’un excès de carbone. Dans le four, l’air traverse un lit de coke. Le CO2 initialement produit est équilibré avec le charbon chaud restant pour produire du CO2. La réaction du CO2 avec le carbone pour produire du CO est décrite comme la réaction de Boudoir. Aux températures supérieures à 800°C, le CO est le produit prédominant :

CO2 + C → 2 CO (ΔH = 170 kJ/mol)

Une autre source est le « gaz d'eau », un mélange d'hydrogène et de monoxyde de carbone produit par la réaction endothermique de la vapeur et du carbone :

H2O + C → H2 + CO (ΔH = +131 kJ/mol)

D'autres « gaz de synthèse » similaires peuvent être produites à partir de gaz naturel et d'autres combustibles. Le monoxyde de carbone est également un sous-produit de la réduction des minerais d'oxydes métalliques avec du carbone :

MO + C → M + CO

Le monoxyde de carbone est également produit par oxydation directe du carbone dans une quantité limitée d'oxygène ou d'air.

2C (s) + O 2 → 2СО (g)

Puisque le CO est un gaz, le processus de réduction peut être contrôlé par chauffage, en utilisant l’entropie positive (favorable) de la réaction. Le diagramme d'Ellingham montre que la formation de CO est favorisée par rapport au CO2 à haute température.

Préparation en laboratoire

Le monoxyde de carbone est facilement obtenu en laboratoire en déshydratant l'acide formique ou l'acide oxalique, par exemple à l'aide d'acide sulfurique concentré. Une autre façon est de chauffer mixture homogène poudre de zinc métallique et de carbonate de calcium, qui libère du CO et laisse de l'oxyde de zinc et de l'oxyde de calcium :

Zn + CaCO3 → ZnO + CaO + CO

Le nitrate d'argent et l'iodoforme produisent également du monoxyde de carbone :

CHI3 + 3AgNO3 + H2O → 3HNO3 + CO + 3AgI

Chimie de coordination

La plupart des métaux forment des complexes de coordination contenant du monoxyde de carbone lié de manière covalente. Seuls les métaux dans des états d’oxydation inférieurs se combineront avec les ligands du monoxyde de carbone. En effet, une densité électronique suffisante est nécessaire pour faciliter le don inverse de l’orbitale métallique DXZ à l’orbitale moléculaire π* du CO. La paire isolée sur l'atome de carbone dans CO donne également la densité électronique en dx²-y² sur le métal pour former une liaison sigma. Ce don d'électrons se manifeste également par l'effet cis, ou la labilisation des ligands CO en position cis. Le nickel carbonyle, par exemple, est formé par la combinaison directe de monoxyde de carbone et de nickel métallique :

Ni + 4 CO → Ni (CO) 4 (1 bar, 55 °C)

Pour cette raison, le nickel présent dans le tube ou une partie de celui-ci ne doit pas entrer en contact prolongé avec le monoxyde de carbone. Le nickel carbonyle se décompose facilement en Ni et CO au contact de surfaces chaudes, et cette méthode est utilisée pour la purification industrielle du nickel dans le procédé Mond. Dans le nickel carbonyle et les autres carbonyles, la paire d'électrons sur le carbone interagit avec le métal ; le monoxyde de carbone donne une paire d'électrons au métal. Dans de telles situations, le monoxyde de carbone est appelé ligand carbonyle. L'un des métaux carbonyles les plus importants est le pentacarbonyle de fer, Fe (CO) 5. De nombreux complexes métal-CO sont préparés par décarbonylation de solvants organiques plutôt qu'à partir de CO. Par exemple, le trichlorure d'iridium et la triphénylphosphine réagissent dans du 2-méthoxyéthanol ou du DMF bouillant pour produire IrCl(CO)(PPh3)2. Les carbonyles métalliques en chimie de coordination sont généralement étudiés par spectroscopie infrarouge.

Chimie organique et chimie des principaux groupes d'éléments

En présence d'acides forts et d'eau, le monoxyde de carbone réagit avec les alcènes pour former acides carboxyliques dans un processus connu sous le nom de réactions de Koch-Haaf. Dans la réaction de Guttermann-Koch, les arènes sont converties en dérivés du benzaldéhyde en présence d'AlCl3 et de HCl. Les composés organolithiens (tels que le butyllithium) réagissent avec le monoxyde de carbone, mais ces réactions ont peu d'application scientifique. Bien que le CO réagisse avec les carbocations et les carbanions, il est relativement peu réactif envers composés organiques sans l'intervention de catalyseurs métalliques. Avec les réactifs du groupe principal, le CO subit plusieurs réactions notables. La chloration du CO est un processus industriel qui aboutit à la formation d’un composé important, le phosgène. Avec le borane, le CO forme un adduit, H3BCO, isoélectronique avec le cation acylium +. Le CO réagit avec le sodium pour créer des produits dérivés de Connexions SS. Les composés cyclohexahégéxone ou triquinoyl (C6O6) et cyclopentanepentone ou acide leuconique (C5O5), qui n'ont été obtenus jusqu'à présent qu'à l'état de traces, peuvent être considérés comme des polymères du monoxyde de carbone. À des pressions supérieures à 5 GPa, le monoxyde de carbone se transforme en un polymère solide de carbone et d'oxygène. C'est une substance métastable pression atmosphérique, mais c'est un explosif puissant.

Usage

Industrie chimique

Le monoxyde de carbone est un gaz industriel qui a de nombreuses utilisations dans l'industrie des solides en vrac. substances chimiques. De grandes quantités d'aldéhydes sont produites par la réaction d'hydroformylation des alcènes, du monoxyde de carbone et de H2. L'hydroformylation dans le procédé Shell permet de créer des précurseurs de détergents. Le phosgène, utile pour la production d'isocyanates, de polycarbonates et de polyuréthanes, est produit en faisant passer du monoxyde de carbone purifié et du chlore gazeux à travers une couche de charbon actif poreux, qui sert de catalyseur. La production mondiale de ce composé en 1989 était estimée à 2,74 millions de tonnes.

CO + Cl2 → COCl2

Le méthanol est produit par hydrogénation du monoxyde de carbone. Dans une réaction connexe, l'hydrogénation du monoxyde de carbone implique la formation d'une liaison C-C, comme dans le procédé Fischer-Tropsch, où le monoxyde de carbone est hydrogéné en carburants hydrocarbures liquides. Cette technologie permet la conversion du charbon ou de la biomasse en carburant diesel. Dans le procédé Monsanto, le monoxyde de carbone et le méthanol réagissent en présence d'un catalyseur au rhodium et d'acide iodhydrique homogène pour former de l'acide acétique. Ce processus est responsable de la majeure partie de la production industrielle d’acide acétique. À l'échelle industrielle, le monoxyde de carbone pur est utilisé pour purifier le nickel dans le procédé Mond.

Coloration de la viande

Le monoxyde de carbone est utilisé dans les systèmes d'emballage sous atmosphère modifiée aux États-Unis, principalement dans l'emballage de produits à base de viande fraîche tels que le bœuf, le porc et le poisson, afin de conserver leur aspect frais. Le monoxyde de carbone se combine à la myoglobine pour former la carboxymyoglobine, un pigment rouge cerise vif. La carboxymyoglobine est plus stable que la forme oxydée de la myoglobine, l'oxymyoglobine, qui peut s'oxyder en metmyoglobine, un pigment brun. Cette couleur rouge stable peut durer beaucoup plus longtemps que la viande emballée ordinaire. Les niveaux typiques de monoxyde de carbone utilisés dans les usines utilisant ce procédé se situent entre 0,4 % et 0,5 %. Cette technologie a été reconnue pour la première fois comme « généralement sûre » (GRAS) par la Food and Drug Administration (FDA) des États-Unis en 2002 pour être utilisée comme système d'emballage secondaire et ne nécessite pas d'étiquetage. En 2004, la FDA a approuvé le CO comme méthode d’emballage primaire, déclarant que le CO ne masque pas les odeurs de détérioration. Malgré cette décision, la question de savoir si cette méthode masque la détérioration des aliments reste controversée. En 2007, un projet de loi a été proposé à la Chambre des représentants des États-Unis pour qualifier un processus d'emballage modifié au monoxyde de carbone d'additif colorant, mais le projet de loi n'a pas été adopté. Ce processus d'emballage est interdit dans de nombreux autres pays, notamment au Japon, à Singapour et dans l'Union européenne.

Médecine

En biologie, le monoxyde de carbone est produit naturellement par l’action de l’hème oxygénase 1 et de l’hème 2 issus de la dégradation de l’hémoglobine. Ce processus produit une certaine quantité de carboxyhémoglobine chez les personnes normales, même si elles n'inhalent pas de monoxyde de carbone. Depuis qu'il a été signalé pour la première fois en 1993 que le monoxyde de carbone est un neurotransmetteur normal, ainsi que l'un des trois gaz qui modulent naturellement les réponses inflammatoires dans le corps (les deux autres étant l'oxyde nitrique et le sulfure d'hydrogène), le monoxyde de carbone a reçu beaucoup d'attention clinique en tant que agent biologique. régulateur. . Dans de nombreux tissus, les trois gaz sont connus pour agir comme agents anti-inflammatoires, vasodilatateurs et promoteurs de croissance néovasculaire. Cependant, ces questions sont complexes car la croissance néovasculaire n'est pas toujours bénéfique, car elle joue un rôle dans la croissance tumorale ainsi que dans le développement de la dégénérescence maculaire humide, maladie dont le risque est multiplié par 4 à 6 avec le tabagisme (une source majeure de monoxyde de carbone) dans le sang, plusieurs fois plus que la production naturelle). Il existe une théorie selon laquelle, au niveau de certaines synapses de cellules nerveuses, lorsque des souvenirs à long terme sont stockés, la cellule réceptrice produit du monoxyde de carbone, qui est renvoyé vers la chambre émettrice, ce qui facilite sa transmission ultérieure. Il a été démontré que certaines de ces cellules nerveuses contiennent de la guanylate cyclase, une enzyme activée par le monoxyde de carbone. De nombreux laboratoires à travers le monde ont mené des recherches sur le monoxyde de carbone concernant ses propriétés anti-inflammatoires et cytoprotectrices. Ces propriétés peuvent être utilisées pour prévenir le développement d’un certain nombre d’états pathologiques, notamment les lésions de reperfusion ischémique, le rejet de greffe, l’athérosclérose, la septicémie grave, le paludisme grave ou les maladies auto-immunes. Des essais cliniques ont été menés chez l’homme, mais les résultats n’ont pas encore été publiés.

Le carbone forme deux oxydes extrêmement stables (CO et CO 2), trois oxydes beaucoup moins stables (C 3 O 2, C 5 O 2 et C 12 O 9), un certain nombre d'oxydes instables ou mal étudiés (C 2 O, C 2 O 3 etc.) et de l'oxyde de graphite non stœchiométrique. Parmi les oxydes répertoriés, le CO et le CO 2 jouent un rôle particulier.

DÉFINITION

Monoxyde de carbone Dans des conditions normales, un gaz inflammable est incolore et inodore.

Il est assez toxique en raison de sa capacité à former un complexe avec l’hémoglobine, qui est environ 300 fois plus stable que le complexe oxygène-hémoglobine.

DÉFINITION

Gaz carbonique dans des conditions normales, il s'agit d'un gaz incolore, environ 1,5 fois plus lourd que l'air, grâce auquel il peut être versé comme un liquide d'un récipient à un autre.

La masse de 1 litre de CO 2 dans des conditions normales est de 1,98 g. La solubilité du dioxyde de carbone dans l'eau est faible : 1 volume d'eau à 20 ° C dissout 0,88 volume de CO 2 et à 0 ° C - 1,7 volume.

L'oxydation directe du carbone avec un manque d'oxygène ou d'air conduit à la formation de CO ; avec une quantité suffisante, du CO 2 se forme. Certaines propriétés de ces oxydes sont présentées dans le tableau. 1.

Tableau 1. Propriétés physiques oxydes de carbone.

Production de monoxyde de carbone

Le CO pur peut être obtenu en laboratoire en déshydratant l'acide formique (HCOOH) avec de l'acide sulfurique concentré à ~140 °C :

HCOOH = CO + H2O.

En petites quantités, le dioxyde de carbone peut être facilement obtenu par l'action des acides sur les carbonates :

CaCO 3 + 2HCl = CaCl 2 + H 2 O + CO 2.

À l'échelle industrielle, le CO 2 est produit principalement comme sous-produit du processus de synthèse de l'ammoniac :

CH 4 + 2H 2 O = CO 2 + 4H 2 ;

CO + H 2 O = CO 2 + H 2.

De grandes quantités de dioxyde de carbone sont produites par la combustion du calcaire :

CaCO 3 = CaO + CO 2.

Propriétés chimiques du monoxyde de carbone

Le monoxyde de carbone est chimiquement réactif à haute température. Il s’avère être un puissant agent réducteur. Réagit avec l'oxygène, le chlore, le soufre, l'ammoniac, les alcalis et les métaux.

CO + NaOH = Na(HCOO) (t = 120 - 130 °C, p) ;

CO + H 2 = CH 4 + H 2 O (t = 150 - 200 o C, cat. Ni) ;

CO + 2H 2 = CH 3 OH (t = 250 - 300 o C, cat. CuO/Cr 2 O 3) ;

2CO + O 2 = 2CO 2 (cat. MnO 2 /CuO);

CO + Cl 2 = CCl 2 O(t = 125 - 150 o C, kat. C);

4CO + Ni = (t = 50 - 100 oC) ;

5CO + Fe = (t = 100 - 200 oC, p).

Expositions de dioxyde de carbone propriétés acides: Réagit avec les alcalis, l'ammoniaque hydraté. Réduit par les métaux actifs, l'hydrogène, le carbone.

CO 2 + NaOH dilué = NaHCO 3 ;

CO 2 + 2NaOH concentré = Na 2 CO 3 + H 2 O ;

CO 2 + Ba(OH) 2 = BaCO 3 + H 2 O;

CO 2 + BaCO 3 + H 2 O = Ba(HCO 3) 2;

CO 2 + NH 3 ×H 2 O = NH 4 HCO 3 ;

CO 2 + 4H 2 = CH 4 + 2H 2 O (t = 200 o C, cat. Cu 2 O) ;

CO 2 + C = 2CO (t > 1 000 °C) ;

CO2 + 2Mg = C + 2MgO ;

2CO 2 + 5Ca = CaC 2 + 4CaO (t = 500 o C) ;

2CO 2 + 2Na 2 O 2 = 2Na 2 CO 3 + O 2.

Applications du monoxyde de carbone

Le monoxyde de carbone est largement utilisé comme combustible sous forme de gaz générateur ou de gaz d'eau et se forme également lorsque de nombreux métaux sont séparés de leurs oxydes par réduction avec du charbon. Le gaz producteur est produit en faisant passer de l’air à travers du charbon chaud. Il contient environ 25 % de CO, 4 % de CO2 et 70 % de N2 avec des traces de H2 et CH4 62.

L’utilisation du dioxyde de carbone est le plus souvent due à ses propriétés physiques. Il est utilisé comme agent de refroidissement, pour gazéifier les boissons, dans la production de plastiques légers (en mousse), et également comme gaz pour créer une atmosphère inerte.

Exemples de résolution de problèmes

EXEMPLE 1

EXEMPLE 2

Exercice	Déterminez combien de fois le monoxyde de carbone (IV)CO 2 est plus lourd que l'air.
Solution	Le rapport de la masse d'un gaz donné à la masse d'un autre gaz pris dans le même volume, à la même température et à la même pression est appelé densité relative du premier gaz par rapport au second. Cette valeur indique combien de fois le premier gaz est plus lourd ou plus léger que le deuxième gaz. Le poids moléculaire relatif de l'air est estimé à 29 (en tenant compte de la teneur en azote, oxygène et autres gaz de l'air). Il est à noter que la notion de « masse moléculaire relative de l'air » est utilisée de manière conditionnelle, puisque l'air est un mélange de gaz. D air (CO 2) = M r (CO 2) / M r (air) ; Dair (CO2) = 44/29 = 1,517. M r (CO 2) = A r (C) + 2×A r (O) = 12 + 2× 16 = 12 + 32 = 44.
Répondre	Le monoxyde de carbone (IV)CO 2 est 1,517 fois plus lourd que l'air.

Le monoxyde de carbone, également connu sous le nom de monoxyde de carbone, a une composition moléculaire très forte, est chimiquement inerte et peu soluble dans l'eau. Ce composé est également incroyablement toxique : lorsqu’il pénètre dans le système respiratoire, il se combine à l’hémoglobine présente dans le sang et cesse de transporter l’oxygène vers les tissus et les organes.

Noms chimiques et formule

Le monoxyde de carbone est également connu sous d’autres noms, notamment monoxyde de carbone II. Dans la vie de tous les jours, on l'appelle généralement monoxyde de carbone. Ce monoxyde de carbone est un gaz toxique, incolore, insipide et inodore. Son formule chimique- CO, et la masse d'une molécule est de 28,01 g/mol.

Impact sur le corps

Le monoxyde de carbone se combine à l'hémoglobine pour former la carboxyhémoglobine, qui n'a aucun effet. bande passante oxygène. L'inhalation de ses vapeurs provoque des lésions du système nerveux central (SNC) et une asphyxie. Le manque d’oxygène qui en résulte provoque des maux de tête, des étourdissements, une diminution de la fréquence cardiaque et respiratoire, entraînant des évanouissements et la mort ultérieure du corps.

Gaz toxique

Le monoxyde de carbone est produit par la combustion partielle de substances contenant du carbone, par exemple dans les moteurs à combustion interne. Le composé contient 1 atome de carbone lié de manière covalente à 1 atome d’oxygène. Le monoxyde de carbone est très toxique et constitue l’une des causes d’intoxication mortelle les plus courantes dans le monde. L'exposition peut causer des dommages au cœur et à d'autres organes.

Quels sont les bienfaits du monoxyde de carbone ?

Malgré sa grave toxicité, le monoxyde de carbone est extrêmement utile : grâce à la technologie moderne, un certain nombre de produits vitaux en sont créés. Le monoxyde de carbone, bien qu'aujourd'hui considéré comme un polluant, a toujours été présent dans la nature, mais pas en quantités aussi importantes que, par exemple, le dioxyde de carbone.

Ceux qui croient que le composé monoxyde de carbone n’existe pas dans la nature se trompent. Le CO se dissout dans la roche volcanique en fusion à haute pression dans le manteau terrestre. La teneur en oxyde de carbone des gaz volcaniques varie de moins de 0,01 % à 2 %, selon les volcans. Puisque les composés du gaz naturel ne constituent pas une valeur constante, il n’est pas possible de mesurer avec précision les émissions de gaz naturel.

Propriétés chimiques

Le monoxyde de carbone (formule CO) est un oxyde non salifiant ou indifférent. Cependant, à une température de +200 o C, il réagit avec l'hydroxyde de sodium. Pendant Ça processus chimique Le formiate de sodium se forme :

NaOH + CO = HCOONa (sel d'acide formique).

Les propriétés du monoxyde de carbone reposent sur son pouvoir réducteur. Monoxyde de carbone:

Structure moléculaire

Les deux atomes qui composent la molécule de monoxyde de carbone (CO) sont reliés par une triple liaison. Deux d'entre eux sont formés par la fusion d'électrons p d'atomes de carbone avec de l'oxygène, et le troisième est dû à mécanisme spécial en raison de l’orbitale libre 2p du carbone et de la paire électronique 2p de l’oxygène. Cette structure confère à la molécule une résistance élevée.

Un peu d'histoire

Plus d’Aristote de la Grèce ancienne a décrit les fumées toxiques produites. Le mécanisme de la mort lui-même n'était pas connu. Cependant, l'une des anciennes méthodes d'exécution consistait à enfermer le délinquant dans un hammam où se trouvaient des charbons ardents. Le médecin grec Galen a suggéré que certains changements se produisaient dans la composition de l'air et qu'ils étaient nocifs lorsqu'ils étaient inhalés.

Pendant la Seconde Guerre mondiale, le mélange gazeux contenant du monoxyde de carbone était utilisé comme carburant pour véhicules dans certaines régions du monde où l'essence et le diesel étaient limités. Des générateurs externes (à quelques exceptions près) de charbon de bois ou de gaz de bois ont été installés, et un mélange d'azote atmosphérique, de monoxyde de carbone et de petites quantités d'autres gaz a été introduit dans un mélangeur de gaz. C'était ce qu'on appelle le gaz de bois.

Oxydation du monoxyde de carbone

Le monoxyde de carbone est formé par l'oxydation partielle de composés contenant du carbone. Le CO se forme lorsqu'il n'y a pas suffisamment d'oxygène pour produire du dioxyde de carbone (CO2), par exemple lorsqu'un four ou un moteur à combustion interne fonctionne dans un espace confiné. Si de l'oxygène est présent, ainsi que d'autres concentrations atmosphériques, le monoxyde de carbone brûle, émettant une lumière bleue, formant du dioxyde de carbone, appelé dioxyde de carbone.

Le gaz de houille, largement utilisé jusque dans les années 1960 du siècle dernier pour l’éclairage intérieur, la cuisine et le chauffage, contenait du CO comme composant combustible prédominant. Certains processus dans technologies modernes, comme la fusion du fer, produisent toujours du monoxyde de carbone comme sous-produit. Le composé CO lui-même est oxydé en CO 2 à température ambiante.

Le CO existe-t-il dans la nature ?

Le monoxyde de carbone existe-t-il dans la nature ? L'une de ses sources naturelles est constituée par les réactions photochimiques se produisant dans la troposphère. Ces processus devraient être capables de générer environ 5 x 10 12 kg de matière par an. D'autres sources, comme mentionné ci-dessus, incluent les volcans, les incendies de forêt et autres.

Propriétés moléculaires

Le monoxyde de carbone a masse molaire 28,0, ce qui le rend légèrement moins dense que l'air. La longueur de liaison entre deux atomes est de 112,8 micromètres. C'est suffisamment proche pour fournir l'un des plus puissants liaisons chimiques. Les deux éléments du composé CO ont ensemble environ 10 électrons dans la même couche de valence.

En règle générale, une double liaison se produit dans les composés organiques carbonylés. La caractéristique du CO est qu’une triple liaison forte se forme entre les atomes avec 6 électrons partagés dans 3 orbitales moléculaires liées. Puisque 4 des électrons partagés proviennent de l'atome d'oxygène et seulement 2 du carbone, une orbitale liée est occupée par deux électrons de O 2, formant une liaison dative ou dipolaire. Cela provoque une polarisation C←O de la molécule, avec une petite charge "-" sur le carbone et une petite charge "+" sur l'oxygène.

Les deux orbitales liées restantes occupent une particule chargée de carbone et une d’oxygène. La molécule est asymétrique : l’oxygène a une densité électronique plus élevée que le carbone et est également légèrement chargé positivement par rapport au carbone négatif.

Reçu

Dans l'industrie, le monoxyde de carbone CO est produit en chauffant du dioxyde de carbone ou de la vapeur d'eau avec du charbon sans accès à l'air :

CO2 + C = 2CO ;

H 2 O + C = CO + H 2.

Le mélange final obtenu est également appelé eau ou gaz de synthèse. DANS conditions de laboratoire monoxyde de carbone II en exposant les acides organiques à de l'acide sulfurique concentré, qui agit comme agent déshydratant :

HCOOH = CO + H 2 O;

H 2 C 2 O 4 = CO 2 + H 2 O.

Principaux symptômes et aide en cas d'intoxication au CO

Le monoxyde de carbone provoque-t-il des intoxications ? Oui, et très fort. est l’événement le plus répandu dans le monde. Symptômes les plus courants :

• sentiment de faiblesse;
• nausée;
• vertiges;
• fatigue;
• irritabilité;
• petit appétit;
• mal de tête;
• désorientation;
• déficience visuelle;
• vomir;
• évanouissement;
• convulsions.

L’exposition à ce gaz toxique peut causer des dommages importants, pouvant souvent conduire à des maladies chroniques à long terme. Le monoxyde de carbone peut nuire gravement au fœtus d'une femme enceinte. Les victimes, par exemple après un incendie, doivent recevoir une assistance immédiate. Il est nécessaire d'appeler d'urgence une ambulance, de donner accès à l'air frais, de retirer les vêtements qui restreignent la respiration, de se calmer et de s'échauffer. En règle générale, les intoxications graves ne peuvent être traitées que sous la surveillance de médecins hospitaliers.

Application

Le monoxyde de carbone, comme déjà mentionné, est toxique et dangereux, mais c'est l'un des composés de base utilisés dans l'industrie moderne pour la synthèse organique. Le CO est utilisé pour produire des métaux purs, des carbonyles, du phosgène, du sulfure de carbone, de l'alcool méthylique, du formamide et des acides aromatiques. Cette substance est également utilisée comme carburant. Malgré sa toxicité et sa toxicité, il est souvent utilisé comme matière première pour la production de diverses substances dans l'industrie chimique.

Monoxyde de carbone et dioxyde de carbone : quelle est la différence ?

Le monoxyde de carbone et le dioxyde de carbone (CO et CO 2) sont souvent confondus. Les deux gaz sont inodores et incolores et ont tous deux des effets négatifs sur le système cardiovasculaire. Les deux gaz peuvent pénétrer dans l’organisme par inhalation, par la peau et par les yeux. Ces composés, lorsqu'ils sont exposés à un organisme vivant, présentent un certain nombre de symptômes courants : maux de tête, étourdissements, convulsions et hallucinations. La plupart des gens ont du mal à faire la différence et ne réalisent pas que les gaz d'échappement des voitures émettent à la fois du CO et du CO 2 . À l’intérieur, des concentrations accrues de ces gaz peuvent être dangereuses pour la santé et la sécurité des personnes qui y sont exposées. Quelle est la différence?

À des concentrations élevées, les deux peuvent être mortels. La différence est que le CO2 est un gaz naturel commun nécessaire à toute vie végétale et animale. Le CO n'est pas courant. C'est un sous-produit de la combustion du carburant sans oxygène. La différence chimique critique est que le CO 2 contient un atome de carbone et deux atomes d'oxygène, alors que le CO n'en a qu'un chacun. Le dioxyde de carbone est ininflammable, tandis que le monoxyde est plus susceptible de s'enflammer.

Le dioxyde de carbone est présent naturellement dans l’atmosphère : les humains et les animaux respirent de l’oxygène et expirent du dioxyde de carbone, ce qui signifie que les êtres vivants peuvent en tolérer de petites quantités. Ce gaz est également nécessaire aux plantes pour réaliser la photosynthèse. Cependant, le monoxyde de carbone n’est pas présent naturellement dans l’atmosphère et peut causer des problèmes de santé même à de faibles concentrations. La densité des deux gaz est également différente. Le dioxyde de carbone est plus lourd et plus dense que l’air, tandis que le monoxyde de carbone est légèrement plus léger. Cette caractéristique doit être prise en compte lors de l'installation de capteurs appropriés dans les maisons.

Les propriétés physiques du monoxyde de carbone (monoxyde de carbone CO) à pression atmosphérique normale sont considérées en fonction de la température aux valeurs négatives et positives.

Dans les tableaux Les propriétés physiques suivantes du CO sont présentées : densité de monoxyde de carbone ρ , capacité thermique spécifique à pression constante Cp, coefficients de conductivité thermique λ et viscosité dynamique μ .

Le premier tableau montre la densité et la capacité thermique spécifique du monoxyde de carbone CO dans la plage de température de -73 à 2 727 °C.

Le deuxième tableau donne les valeurs de propriétés physiques du monoxyde de carbone telles que la conductivité thermique et sa viscosité dynamique dans la plage de température de moins 200 à 1000°C.

La densité du monoxyde de carbone, comme , dépend considérablement de la température - lorsque le monoxyde de carbone CO est chauffé, sa densité diminue. Par exemple, à température ambiante, la densité du monoxyde de carbone est de 1,129 kg/m3, mais lors du chauffage à une température de 1000°C, la densité de ce gaz diminue de 4,2 fois - jusqu'à une valeur de 0,268 kg/m 3.

Dans des conditions normales (température 0°C), le monoxyde de carbone a une densité de 1,25 kg/m 3. Si nous comparons sa densité avec d'autres gaz courants, alors la densité du monoxyde de carbone par rapport à l'air est moins importante - le monoxyde de carbone est plus léger que l'air. Il est également plus léger que l'argon, mais plus lourd que l'azote, l'hydrogène, l'hélium et d'autres gaz légers.

La chaleur spécifique du monoxyde de carbone dans des conditions normales est de 1 040 J/(kg deg). À mesure que la température de ce gaz augmente, sa capacité thermique spécifique augmente. Par exemple, à 2727°C, sa valeur est de 1329 J/(kg deg).

Densité du monoxyde de carbone CO et sa capacité thermique spécifique

t, °С	ρ, kg/m 3	C p , J/(kg deg)	t, °С	ρ, kg/m 3	C p , J/(kg deg)	t, °С	ρ, kg/m 3	C p , J/(kg deg)
-73	1,689	1045	157	0,783	1053	1227	0,224	1258
-53	1,534	1044	200	0,723	1058	1327	0,21	1267
-33	1,406	1043	257	0,635	1071	1427	0,198	1275
-13	1,297	1043	300	0,596	1080	1527	0,187	1283
-3	1,249	1043	357	0,535	1095	1627	0,177	1289
0	1,25	1040	400	0,508	1106	1727	0,168	1295
7	1,204	1042	457	0,461	1122	1827	0,16	1299
17	1,162	1043	500	0,442	1132	1927	0,153	1304
27	1,123	1043	577	0,396	1152	2027	0,147	1308
37	1,087	1043	627	0,374	1164	2127	0,14	1312
47	1,053	1043	677	0,354	1175	2227	0,134	1315
57	1,021	1044	727	0,337	1185	2327	0,129	1319
67	0,991	1044	827	0,306	1204	2427	0,125	1322
77	0,952	1045	927	0,281	1221	2527	0,12	1324
87	0,936	1045	1027	0,259	1235	2627	0,116	1327
100	0,916	1045	1127	0,241	1247	2727	0,112	1329

La conductivité thermique du monoxyde de carbone dans des conditions normales est de 0,02326 W/(m deg). Elle augmente avec l'augmentation de la température et à 1000°C elle devient égale à 0,0806 W/(m deg). Il est à noter que la conductivité thermique du monoxyde de carbone est légèrement inférieure à cette valeur y.

La viscosité dynamique du monoxyde de carbone à température ambiante est de 0,0246·10 -7 Pa·s. Lorsque le monoxyde de carbone est chauffé, sa viscosité augmente. Ce type de dépendance de la viscosité dynamique à la température est observé dans . Il convient de noter que le monoxyde de carbone est plus visqueux que la vapeur d'eau et le dioxyde de carbone CO 2, mais a une viscosité inférieure à celle de l'oxyde d'azote NO et de l'air.

Le monoxyde de carbone, ou monoxyde de carbone (CO), est un gaz incolore, inodore et insipide. Brûle avec une flamme bleue, comme l'hydrogène. Pour cette raison, les chimistes l'ont confondu avec l'hydrogène en 1776 lorsqu'ils ont produit pour la première fois du monoxyde de carbone en chauffant de l'oxyde de zinc avec du carbone. La molécule de ce gaz possède une triple liaison forte, comme la molécule d’azote. C'est pourquoi il existe certaines similitudes entre eux : les points de fusion et d'ébullition sont presque les mêmes. La molécule de monoxyde de carbone possède un potentiel d'ionisation élevé.

Lorsque le monoxyde de carbone s'oxyde, il forme du dioxyde de carbone. Cette réaction libère un grand nombre de l'énérgie thermique. C'est pourquoi le monoxyde de carbone est utilisé dans les systèmes de chauffage.

Monoxyde de carbone à basses températures ne réagit presque pas avec d'autres substances, à haute température, la situation est différente. Des réactions d'addition de divers types se produisent très rapidement. matière organique. Un mélange de CO et d'oxygène dans certaines proportions est très dangereux en raison du risque d'explosion.

Production de monoxyde de carbone

Dans des conditions de laboratoire, le monoxyde de carbone est produit par décomposition. Il se produit sous l'influence de l'acide sulfurique concentré chaud ou lors de son passage à travers l'oxyde de phosphore. Une autre méthode consiste à chauffer un mélange d’acides formique et oxalique à une certaine température. Le CO dégagé peut être éliminé de ce mélange en le faisant passer dans de l'eau barytée ( solution saturée ).

Danger de monoxyde de carbone

Le monoxyde de carbone est extrêmement dangereux pour les humains. Il provoque de graves intoxications et peut souvent entraîner la mort. Le fait est que le monoxyde de carbone a la capacité de réagir avec l'hémoglobine présente dans le sang, qui transporte l'oxygène vers toutes les cellules du corps. À la suite de cette réaction, de la carbohémoglobine se forme. En raison du manque d’oxygène, les cellules souffrent de famine.

Les symptômes d'intoxication suivants peuvent être identifiés : nausées, vomissements, maux de tête, perte de vision des couleurs, détresse respiratoire et autres. Une personne souffrant d’une intoxication au monoxyde de carbone doit recevoir les premiers soins dans les plus brefs délais. Tout d'abord, vous devez le sortir à l'air frais et lui mettre un coton-tige imbibé d'ammoniaque sur le nez. Ensuite, frottez la poitrine de la victime et appliquez des coussins chauffants sur ses jambes. Il est recommandé de boire beaucoup de liquides chauds. Vous devez appeler un médecin immédiatement après avoir détecté des symptômes.