一氧化碳

一氧化碳
一氧化碳

一氧化碳
标准状况下一氧化碳（carbon monoxide,CO）纯品为无色、无臭、无刺激性的气体.相对分子质量为28.01,密度1.3g/l,冰点为-207℃,沸点-190℃.在水中的溶解度甚低,极难溶于水.空气混合爆炸极限为12.5%～74%.一氧化碳进入人体之后极易与血液中的血红蛋白结合,产生碳氧血红蛋白,进而使血红蛋白不能与氧气结合.
中文名：一氧化碳
英文名：carbon monoxide
别称：煤气
化学式：CO
分子量：28.01
CAS登录号：630-08-0
EINECS登录号：211-128-3
熔点：-207℃
沸点：-190℃
水溶性：极难溶于水
密度：1.250g/l
外观：无色、无臭、无刺激性的气体
应用：制甲酸钠,在冶金工业中作还原剂
毒性：剧毒
爆炸极限：12.5%～74%
摩尔质量：28.01g·mol−1
偶极矩：0.112 D (3.74×10−31 C·m）
分享
历史渊源
该种气体是在古代用来处决希腊人和罗马人,在11世纪一个西班牙医生第一次描述了这种气体.最早制备一氧化碳的是法国化学家 de Lassone（在1776年）.他通过加热氧化锌和碳制得了一氧化碳.但由于一氧化碳燃烧时产生了与氢气类似的蓝色火焰,de Lassone错误地认为他制得的是氢气.在1800年英国化学家William Cruikshank才证明一氧化碳是由碳元素和氧元素组成的化合物.
最早对一氧化碳的毒性进行彻底研究的是法国的生理学家Claude Bernard.在1846年,他让狗吸入这种气体,发现狗的血液“变得比任何动脉中的血都要鲜红”.后来我们知道血液变成“樱桃红色”是一氧化碳中毒的特有的临床症状.
正是因为这种特点,一些肉品商人用一氧化碳处理鲜肉,可以使生肉不被氧化变色,甚至可以在10℃的温度下保存28天还如同新屠宰的肉,并因此引起非议.美国消费者协会认为即使这种处理没有害处,也会掩盖肉不新鲜的状态,即使肉品处于即将腐烂状态,消费者也不知情.
性质
电子式及结构
碳的最外层有四个电子,氧的最外层有6个电子,这样碳的两个
单电子进入到氧的p轨道和氧的两个单电子配对成键,这样就形成两个键,然后氧的孤电子对进入到碳的空的P轨道中形成一个配键,这样氧和碳之间就形成了三个键.其电子式为：
分子结构
一氧化碳分子为极性分子,但由于存在反馈π键,分子的极性很弱.分
一氧化碳结构
子形状为直线形.
一氧化碳(carbon monoxide)（CO）
物理方面
在通常状况下,一氧化碳是无色、无臭、无味、难溶于水的气体,熔点-207℃,沸点-191.5℃.标准状况下气体密度为1.25g/L,和空气密度(标准状况下1.293g/L）相差很小,这也是容易发生煤气中毒的因素之一.它为中性气体.
化学方面
化学性质有：可燃性和还原性和毒性
一氧化碳分子中碳元素的化合价是+2,能进一步被氧化成+4价,从而使一氧化碳具有可燃性和还原性,一氧化碳能够在空气中或氧气中燃烧,生成二氧化碳.化学方程式：（条件：点燃）
燃烧时发出蓝色的火焰,放出大量的热.因此一氧化碳可以作为气体燃料.
实验室一般使用浓硫酸催化或加热草酸分解并用氢氧化钠除掉二氧化碳制得一氧化碳,具体反应如下:
一氧化碳作为还原剂,高温或加热时能将许多金属氧化物还原成金属单质,因此常用于金属的冶炼.如：将黑色的氧化铜还原成红色的金属铜,将氧化锌还原成金属锌：
这里特别提示：除非是严格防护下制备Ni(CO)₄,否则不得使用CO还原NiO,因为会反应生成剧毒的Ni(CO)₄
在炼铁炉中可发生多步还原反应：
一氧化碳还原氧化铁
注意：一氧化碳常温下化学性质稳定,但是仍然可以一些参与反应,但是特别注意,单纯的高锰酸钾溶液不能与一氧化碳反应.
常见的常温下氧化CO的反应如下
重要
在加热和加压的条件下,它能和一些金属单质发生反应,组成分子化合物.如Ni(CO)₄（四羰基镍）、Fe(CO)₅（五羰基铁）等,这些物质都不稳定,加热时立即分解成相应的金属和一氧化碳,这是提纯金属和制得纯一氧化碳的方法之一.但这些物质都有剧毒,且极难治疗!
由于在一定条件下CO可与粉末状NaOH反应生成甲酸钠,因此可以将CO看作是甲酸的酸酐.
毒性：CO与血红蛋白结合,使血红蛋白不能与氧气结合,造成人中毒.
用途
用于制甲酸钠,在冶金工业中作还原剂.
CO+NaOH==高温高压==HCOONa
用于做气体燃料,如水煤气
制备
工业
工业上通常采取二氧化碳与碳反应的原理制取
实验室
在实验室中可将浓硫酸滴入甲酸裂解以制取一氧化碳
亦可用锌与碳酸钙加热,制得一氧化碳.
理化常数
主要成分：纯品.