文章插图
【相对分子质量】28电子式【密度】l.25g/L【熔点（℃）】-199℃【沸点（℃）】-191.5℃【性状】中性气体【结构式】O三C【一氧化碳的电子式】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轨道中形成一个配建，这样氧和碳之间就形成了三个键 。其电子式为:C:::O :一氧化碳(carbon monoxide)（co）一氧化碳的物理性质在通常状况下,一氧化碳是无色、无臭、无味、难溶于水的气体，熔点-199℃，沸点-191.5℃ 。标准状况下气体密度为l.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 。分子结构：一氧化碳分子为极性分子，但由于存在反馈电子，分子的极性很弱 。分子形状为直线形 。一氧化碳的化学性质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：2CO＋O2=2CO2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或加热条件下催化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：1.C2H2O4—Δ→CO2?+CO?+H2O C2H2O4—浓H2SO4→CO2?+CO?+H2O2.2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O一氧化碳作为还原剂，高温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：CO+CuO=Δ=Cu+CO2CO+ZnO=Δ=Zn+CO2在炼铁炉中可发生多步还原反应：CO+3Fe2O3==高温== 2 Fe3O4+CO2Fe3O4+CO==高温==3FeO+CO2FeO+CO==高温==Fe+CO2一氧化碳还原氧化铁 Fe2O3+3CO==高温==2Fe+3CO2一氧化碳还有一个重要性质：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！
[编辑本段]一氧化碳的生成机理
一氧化碳是大气中分布最广和数量最多的污染物，也是燃烧过程中生成的重要污染物之一 。大气中的CO主要来源是内燃机排气，其次是锅炉中化石燃料的燃烧 。CO是含碳燃料燃烧过程中生成的一种中间产物，最初存在于燃料中的所有碳都将形成CO 。CO的形成和破坏过程都是受化学反应动力学机理所控制，是碳氢燃料燃烧过程中基本反应之一，它的生成机理为：RH → R → RO2 → RCHO → RCO → CO式中R为碳氢自由基团 。反应中的RCO原子团主要通过热分解生成CO，也可以氧化碳氢基团R后生成CO 。燃烧过程中CO氧化成CO2的速率要比CO生成速率低，因此在碳氢化物火焰中CO的基本氧化反应为：CO + H2O → CO2 + H2CO是不完全燃烧的产物之一 。若能组织良好的燃烧过程，即具备充足的氧气、充分的混合，足够高的温度和较长的滞留时间，中间产物CO最终会燃烧完毕，生成CO2或H2O 。因此，控制CO的排放不是企图抑制它的形成，而是努力使之完全燃烧 。研究表明，碳氢燃料和空气的预混燃烧火焰中，由于CO的生成速率很快，在火焰区CO浓度迅速上升到最大值，该最大值通常比反应混合物在绝热燃烧时的平衡值要高，随后CO浓度缓慢地下降到平衡值 。因此，从燃烧设备的排气中检测的CO含量要比在燃烧室中最大值低，但明显地大于排气状态下平衡值 。这表明化学反应动力学控制着CO的生成和破坏 。一氧化碳实验室制法：H2O+C=高温=CO+H2↑CO2+C=高温=2COHCOOH=浓H2SO4/Δ=H2O+CO↑
[编辑本段]【职业接触】
凡含碳的物质燃烧不完全时，都可产生CO气体 。在工业生产中接触CO的作业不下70余种，如冶金工业中炼焦、炼铁、锻冶、铸造和热处理的生产；化学工业中合成氨、丙酮、光气、甲醇的生产；矿井放炮、煤矿瓦斯爆炸事故；碳素石墨电极制造；内燃机试车；以及生产金属羰化物如羰基镍〔Ni(CO)4〕、羰基铁〔Fe(CO)5〕等过程，或生产使用含CO的可燃气体（如水煤气含CO达40%，高炉与发生炉煤气中含30%，煤气含5%～15%），都可能接触CO 。炸药或火药爆炸后的气体含CO约30%～60% 。使用柴油、汽油的内燃机废气中也含CO约1%～8% 。一氧化碳中毒（carbon monoxide poisoning），亦称煤气中毒 。一氧化碳进入人体之后会和血液中的血红蛋白结合，由于CO与血红蛋白结合能力远强于氧气与血红蛋白的结合能力，进而使能与氧气结合的血红蛋白数量急剧减少，从而引起机体组织出现缺氧，导致人体窒息死亡 。因此一氧化碳具有毒性 。一氧化碳是无色、无臭、无味的气体，故易于忽略而致中毒 。常见于家庭居室通风差的情况下，煤炉产生的煤气或液化气管道漏气或工业生产煤气以及矿井中的一氧化碳吸入而致中毒 。一氧化碳中毒症状表现在以下几个方面：一是轻度中毒。患者可出现头痛、头晕、失眠、视物模糊、耳鸣、恶心、呕吐、全身乏力、心动过速、短暂昏厥 。血中碳氧血红蛋白含量达10%-20% 。二是中度中毒 。除上述症状加重外，口唇、指甲、皮肤粘膜出现樱桃红色，多汗，血压先升高后降低，心率加速，心律失常，烦躁，一时性感觉和运动分离（即尚有思维，但不能行动） 。症状继续加重，可出现嗜睡、昏迷 。血中碳氧血红蛋白约在30%-40% 。经及时抢救，可较快清醒，一般无并发症和后遗症 。三是重度中毒 。患者迅速进入昏迷状态 。初期四肢肌张力增加，或有阵发性强直性痉挛；晚期肌张力显著降低，患者面色苍白或青紫，血压下降，瞳孔散大，最后因呼吸麻痹而死亡 。经抢救存活者可有严重合并症及后遗症 。一氧化碳的后遗症 。中、重度中毒病人有神经衰弱、震颤麻痹、偏瘫、偏盲、失语、吞咽困难、智力障碍、中毒性精神病或去大脑强直 。部分患者可发生继发性脑病 。
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