Süsinikoksiid (II ) ehk süsinikmonooksiidi, CO avastas inglise keemik Joseph Priestley 1799. aastal. See on värvitu gaas, maitsetu ja lõhnatu, lahustub vees vähe (3,5 ml 100 ml vees temperatuuril 0 °C), on madala sisaldusega. sulamistemperatuurid (-205 °C) ja keemistemperatuurid (-192 °C).

Süsinikmonooksiid satub Maa atmosfääri orgaaniliste ainete mittetäieliku põlemise käigus, vulkaanipursete käigus ning ka mõne madalama taimede (vetikate) elutegevuse tulemusena. CO loomulik tase õhus on 0,01-0,9 mg/m 3 . Vingugaas väga mürgine. Inimkehas ja kõrgemates loomades reageerib see aktiivselt

Süsinikmonooksiidi põlemise leek on kaunis sinakasvioletne värv. Seda on lihtne ise jälgida. Selleks tuleb tikk süüdata. Leegi alumine osa on helendav – selle värvi annavad sellele kuumad süsinikuosakesed (puidu mittetäieliku põlemise saadus). Ülevalt on leek ümbritsetud sinakasvioletse äärisega. See põletab puidu oksüdeerumisel tekkivat süsinikmonooksiidi.

raua kompleksühend - vereheem (seotud globiini valguga), mis häirib hapniku ülekandmise ja kudede tarbimise funktsioone. Lisaks astub see pöördumatusse koostoimesse mõnede raku energiavahetuses osalevate ensüümidega. Süsinikmonooksiidi kontsentratsioonil ruumis 880 mg / m 3 sureb mõne tunni pärast ja 10 g / m 3 korral peaaegu koheselt. Süsinikmonooksiidi maksimaalne lubatud sisaldus õhus on 20 mg / m 3. Esimesed CO-mürgistuse tunnused (kontsentratsioonil 6-30 mg / m 3) on nägemis- ja kuulmistundlikkuse vähenemine, peavalu, südame löögisageduse muutus. Kui inimene on saanud vingugaasimürgistuse, tuleb ta viia värske õhu kätte, teha kunstlikku hingamist, kergematel mürgistusjuhtudel anda kanget teed või kohvi.

Suures koguses süsinikmonooksiidi ( II ) satuvad atmosfääri inimtegevuse tagajärjel. Seega paiskab auto aastas õhku keskmiselt umbes 530 kg CO2. Mootoris põlemisel sisepõlemine 1 liiter bensiini vingugaasi emissioon jääb vahemikku 150–800 g.Venemaa maanteedel on CO keskmine kontsentratsioon 6–57 mg / m 3, see tähendab, et see ületab mürgistusläve. Vingugaas koguneb halvasti ventileeritud esiaedadesse kiirteede lähedal, keldrites ja garaažides. Viimastel aastatel on teedele korraldatud spetsiaalsed punktid vingugaasi ja muude kütuse mittetäieliku põlemise produktide sisalduse kontrollimiseks (CO-CH-kontroll).

Toatemperatuuril on süsinikmonooksiid üsna inertne. See ei interakteeru vee ja leeliselahustega, st see on soola mittemoodustav oksiid, kuid kuumutamisel reageerib see tahkete leelistega: CO + KOH \u003d HSOOK (kaaliumformiaat, sipelghappe sool); CO + Ca (OH) 2 \u003d CaCO 3 + H 2. Neid reaktsioone kasutatakse vesiniku vabastamiseks sünteesgaasist (CO + 3H 2), mis tekib metaani ja ülekuumendatud veeauru interaktsiooni käigus.

Süsinikmonooksiidi huvitav omadus on selle võime moodustada ühendeid siirdemetallidega - karbonüülidega, näiteks: Ni +4CO ® 70 °C Ni(CO)4.

Süsinikoksiid (II ) on suurepärane redutseerija. Kuumutamisel oksüdeerub see õhuhapniku toimel: 2CO + O 2 \u003d 2CO 2. Seda reaktsiooni võib läbi viia ka toatemperatuuril, kasutades katalüsaatorit - plaatina või pallaadiumi. Sellised katalüsaatorid paigaldatakse autodele, et vähendada CO heitkoguseid atmosfääri.

CO reageerimisel klooriga tekib väga mürgine gaas, fosgeen (t kip \u003d 7,6 ° С): CO + Cl 2 \u003d COCl 2 . Varem kasutati seda keemilise sõjavahendina ja nüüd kasutatakse seda sünteetiliste polüuretaanpolümeeride tootmisel.

Süsinikmonooksiidi kasutatakse raua ja terase sulatamisel raua redutseerimiseks oksiididest, seda kasutatakse laialdaselt ka orgaanilises sünteesis. Süsinikoksiidi segu interaktsiooni ajal ( II ) vesinikuga tekivad olenevalt tingimustest (temperatuur, rõhk) mitmesugused saadused - alkoholid, karbonüülühendid, karboksüülhapped. Eriti oluline on metanooli sünteesi reaktsioon: CO + 2H 2 \u003d CH3OH , mis on üks peamisi orgaanilise sünteesi tooteid. Süsinikmonooksiidi kasutatakse kõrge kalorsusega kütusena fos-geeni, sipelghappe sünteesimiseks.

Süsinikmonooksiid, süsinikmonooksiid (CO) on värvitu, lõhnatu ja maitsetu gaas, mis on õhust veidi vähem tihe. See on toksiline hemoglobiinisisaldusega loomadele (sealhulgas inimestele), kui selle kontsentratsioon on üle 35 ppm, kuigi seda toodetakse väikestes kogustes ka normaalses loomade ainevahetuses ja arvatakse, et see on normaalne. bioloogilised funktsioonid. Atmosfääris on see ruumiliselt muutlik ja kiiresti lagunev ning omab rolli osooni tekkes maapinnal. Süsinikoksiid koosneb ühest süsinikuaatomist ja ühest hapnikuaatomist, mis on seotud kolmiksidemega, mis koosneb kahest kovalentsest sidemest ja ühest datiivsest kovalentsest sidemest. See on kõige lihtsam süsinikmonooksiid. See on isoelektrooniline tsüaniidaniooni, nitrosooniumkatiooni ja molekulaarse lämmastikuga. Koordinatsioonikompleksides nimetatakse süsinikmonooksiidi ligandit karbonüüliks.

Lugu

Aristoteles (384-322 eKr) kirjeldas esmakordselt kivisöe põletamise protsessi, mis viib mürgiste aurude moodustumiseni. Iidsetel aegadel oli hukkamismeetod - sulgeda kurjategija vannituppa hõõguvate söega. Sel ajal oli surmamehhanism aga ebaselge. Kreeka arst Galen (129–199 pKr) oletas, et õhu koostises toimus muutus, mis kahjustas inimest sissehingamisel. 1776. aastal tootis prantsuse keemik de Lasson süsinikdioksiidi, kuumutades tsinkoksiidi koksiga, kuid teadlane järeldas ekslikult, et gaasiline saadus oli vesinik, kuna põles sinise leegiga. Šoti keemik William Cumberland Cruikshank tuvastas gaasi süsiniku ja hapnikku sisaldava ühendina 1800. aastal. Selle toksilisust koertel uuris põhjalikult Claude Bernard 1846. aasta paiku. Teise maailmasõja ajal kasutati süsinikmonooksiidi sisaldavat gaasisegu mootorsõidukite kütusena, mis sõitsid maailma osades, kus bensiini ja diislikütust oli vähe. Paigaldati välised (mõnede eranditega) söe- või puidust toodetud gaasigeneraatorid ning gaasisegistisse juhiti õhulämmastiku, vingugaasi ja väikeses koguses muude gaasistamisgaaside segu. Selle protsessi tulemusena tekkivat gaasisegu nimetatakse puidugaasiks. Süsinikmonooksiidi kasutati laialdaselt ka holokausti ajal mõnes Saksamaa natside surmalaagris, eriti Chelmno gaasiautodes ja T4 "eutanaasia" tapmisprogrammis.

Allikad

Süsinikmonooksiid tekib süsinikku sisaldavate ühendite osalisel oksüdatsioonil; see tekib siis, kui süsinikdioksiidi (CO2) moodustamiseks ei ole piisavalt hapnikku, näiteks pliidil või sisepõlemismootoril töötades suletud ruumis. Hapniku juuresolekul, sealhulgas atmosfääris, põleb süsinikmonooksiid sinise leegiga, tekitades süsinikdioksiidi. Kivisöegaas, mida kasutati laialdaselt kuni 1960. aastateni sisevalgustus, toiduvalmistamisel ja kuumutamisel, sisaldas olulise kütuse koostisosana süsinikmonooksiidi. Mõned protsessid sisse moodne tehnoloogia, nagu rauasulatus, toodavad siiski kõrvalsaadusena süsinikmonooksiidi. Kogu maailmas on suurimad süsinikmonooksiidi allikad looduslikud allikad, mis tulenevad troposfääris toimuvatest fotokeemilistest reaktsioonidest, mis tekitavad umbes 5 × 1012 kg süsinikmonooksiidi aastas. Muud looduslikud süsinikdioksiidi allikad on vulkaanid, metsatulekahjud ja muud põlemisvormid. Bioloogias toodetakse süsinikmonooksiidi loomulikult heemi oksügenaasi 1 ja 2 toimel heemile hemoglobiini lagunemisel. See protsess tekitab tavalistel inimestel teatud koguse karboksühemoglobiini, isegi kui nad ei hinga süsinikmonooksiidi sisse. Alates 1993. aasta esimesest teatest, et süsinikmonooksiid on normaalne neurotransmitter, samuti üks kolmest gaasist, mis loomulikult moduleerivad kehas põletikulisi reaktsioone (teised kaks on lämmastikoksiid ja vesiniksulfiid), on süsinikmonooksiid pälvinud palju tähelepanu kui bioloogiline aine. regulaator. Paljudes kudedes toimivad kõik kolm gaasi põletikuvastaste ainete, vasodilataatorite ja neovaskulaarse kasvu soodustajatena. Väikestes kogustes süsinikmonooksiidi testitakse kliiniliselt ravimina. Liigne vingugaasi kogus põhjustab aga vingugaasimürgitust.

Molekulaarsed omadused

Süsinikmonooksiidi molekulmass on 28,0, mistõttu see on õhust veidi kergem, mille keskmine molekulmass on 28,8. Ideaalse gaasi seaduse kohaselt on CO seega õhust vähem tihe. Sideme pikkus süsinikuaatomi ja hapnikuaatomi vahel on 112,8 pm. See sideme pikkus on kooskõlas kolmiksidemega, nagu molekulaarses lämmastikus (N2), millel on sarnane sideme pikkus ja peaaegu sama molekulmass. Süsinik-hapnik kaksiksidemed on palju pikemad, näiteks formaldehüüdi puhul 120,8 m. Keemistemperatuur (82 K) ja sulamistemperatuur (68 K) on väga sarnased N2-ga (vastavalt 77 K ja 63 K). Sidemete dissotsiatsioonienergia 1072 kJ/mol on tugevam kui N2 oma (942 kJ/mol) ja kujutab endast tugevaimat teadaolevat keemilist sidet. Süsinikmonooksiidi elektroni põhiolek on singlett, kuna paarituid elektrone pole.

Sidumine ja dipoolmoment

Süsinikul ja hapnikul on valentskihis kokku 10 elektroni. Järgides süsiniku ja hapniku oktetireeglit, moodustavad kaks aatomit kolmiksideme, kus kolmes siduvas molekulaarorbitaalis on kuus ühist elektroni, mitte tavaline kaksikside, mida leidub orgaanilistes karbonüülühendites. Kuna neli jagatud elektroni pärinevad hapnikuaatomist ja ainult kaks süsinikust, on ühe sideme orbitaali hõivanud kaks hapnikuaatomite elektroni, moodustades datiiv- või dipoolsideme. Selle tulemuseks on molekuli C ← O polarisatsioon, kus süsinikul on väike negatiivne laeng ja hapnikul väike positiivne laeng. Ülejäänud kaks sideorbitaali hõivavad kumbki ühe elektroni süsinikust ja ühe hapnikust, moodustades (polaarsed) kovalentsed sidemed vastupidise C → O polarisatsiooniga, kuna hapnik on elektronegatiivsem kui süsinik. Vabas süsinikmonooksiidis jääb neto negatiivne laeng δ- süsiniku otsa ja molekuli dipoolmoment on väike 0,122 D. Seega on molekul asümmeetriline: hapnikul on suurem elektrontihedus kui süsinikul ja ka väike positiivne laeng , võrreldes süsinikuga, mis on negatiivne. Seevastu isoelektroonilisel dilämmastiku molekulil pole dipoolmomenti. Kui süsinikmonooksiid toimib ligandina, võib dipooli polaarsus muutuda negatiivse netolaenguga hapniku otsas, olenevalt koordinatsioonikompleksi struktuurist.

Sideme polaarsus ja oksüdatsiooniaste

Teoreetilised ja eksperimentaalsed uuringud näitavad, et vaatamata hapniku suuremale elektronegatiivsusele kulgeb dipoolmoment süsiniku negatiivsemast otsast hapniku positiivsemasse otsa. Need kolm sidet on tegelikult polaarsed kovalentsed sidemed, mis on väga polariseeritud. Arvutatud polarisatsioon hapnikuaatomi suhtes on σ sideme puhul 71% ja mõlema π sideme puhul 77%. Süsiniku oksüdatsiooniaste süsinikmonooksiidiks kõigis nendes struktuurides on +2. See arvutatakse järgmiselt: loetakse kõik sideelektronid elektronnegatiivsemate hapnikuaatomite hulka kuuluvaks. Süsinikule on määratud ainult kaks mittesiduvat elektroni. Selles loendis on süsinikul molekulis ainult kaks valentselektroni, võrreldes vabas aatomis neljaga.

Bioloogilised ja füsioloogilised omadused

Toksilisus

Süsinikmonooksiidi mürgistus on paljudes riikides kõige levinum surmaga lõppev õhumürgistus. Süsinikoksiid on värvitu aine, lõhnatu ja maitsetu, kuid väga mürgine. See ühineb hemoglobiiniga, moodustades karboksühemoglobiini, mis "annastab" hemoglobiini koha, mis tavaliselt kannab hapnikku, kuid on ebaefektiivne hapniku kohaletoimetamiseks kehakudedesse. Nii madalad kontsentratsioonid kui 667 ppm võivad põhjustada kuni 50% keha hemoglobiini muutumist karboksühemoglobiiniks. 50% karboksühemoglobiinisisaldus võib põhjustada krampe, koomat ja surma. Ameerika Ühendriikides piirab tööministeerium pikaajalise süsinikmonooksiidiga kokkupuute taseme töökohal 50 miljondikossa. Lühiajaliselt on süsinikmonooksiidi imendumine kumulatiivne, kuna selle poolestusaeg on värskes õhus umbes 5 tundi. Süsinikmonooksiidi mürgistuse kõige levinumad sümptomid võivad olla sarnased muud tüüpi mürgistuse ja infektsioonidega ning hõlmavad selliseid sümptomeid nagu peavalu, iiveldus, oksendamine, pearinglus, väsimus ja nõrkustunne. Mõjutatud pered usuvad sageli, et on toidumürgituse ohvrid. Imikud võivad olla ärrituvad ja toituvad halvasti. Neuroloogiliste sümptomite hulka kuuluvad segasus, desorientatsioon, ähmane nägemine, minestamine (teadvusekaotus) ja krambid. Mõned süsinikmonooksiidi mürgistuse kirjeldused hõlmavad võrkkesta hemorraagiat ja vere ebanormaalset kirsipunast värvi. Enamiku kliiniliste diagnooside puhul on need tunnused haruldased. Selle "kirsi" efekti kasulikkuse üks raskusi on see, et see korrigeerib või varjab muidu ebatervislikku välimust, kuna venoosse hemoglobiini eemaldamise peamine mõju on muuta lämbunud inimene normaalsemaks või surnud inimene näib olevat elus. , mis sarnaneb palsameerimiskompositsiooni punaste värvainete toimega. See värvimisefekt anoksilises CO-mürgitusega koes on tingitud süsinikmonooksiidi kaubanduslikust kasutamisest liha värvimisel. Süsinikoksiid seondub ka teiste molekulidega, nagu müoglobiin ja mitokondriaalne tsütokroomoksüdaas. Süsinikmonooksiidiga kokkupuude võib põhjustada märkimisväärset kahju südamele ja kesknärvisüsteemile, eriti globus palliduses, mida sageli seostatakse pikaajaliste krooniliste haigusseisunditega. Süsinikmonooksiidil võib olla tõsine kahjulik mõju raseda naise lootele.

normaalne inimese füsioloogia

Süsinikmonooksiidi toodetakse inimkehas looduslikult signaalimolekulina. Seega võib süsinikmonooksiidil olla kehas füsioloogiline roll neurotransmitteri või veresoonte lõdvestajana. Süsinikmonooksiidi rolli tõttu organismis seostatakse selle ainevahetuse häireid mitmesugused haigused, sealhulgas neurodegeneratsioon, hüpertensioon, südamepuudulikkus ja põletik.

CO toimib endogeense signaalimolekulina.

CO moduleerib kardiovaskulaarsüsteemi funktsioone

CO pärsib trombotsüütide agregatsiooni ja adhesiooni

CO võib mängida rolli potentsiaalse raviainena

Mikrobioloogia

Süsinikmonooksiid on metanogeense arhee toitaine, atsetüülkoensüümi A ehitusplokk. See on bioorgaanilise metallkeemia uue valdkonna teema. Ekstremofiilsed mikroorganismid võivad seega metaboliseerida süsinikmonooksiidi sellistes kohtades nagu vulkaanide soojusavad. Bakterites toodetakse süsinikmonooksiidi süsinikdioksiidi redutseerimisel ensüümi süsinikmonooksiidi dehüdrogenaasi, Fe-Ni-S-i sisaldava valgu, toimel. CooA on süsinikmonooksiidi retseptori valk. Selle bioloogilise aktiivsuse ulatus on siiani teadmata. See võib olla osa signaaliülekande rajast bakterites ja arhees. Selle levimus imetajatel ei ole kindlaks tehtud.

Levimus

Süsinikmonooksiidi leidub erinevates looduslikes ja tehislikes keskkondades.

Süsinikmonooksiidi esineb atmosfääris väikestes kogustes, peamiselt vulkaanilise tegevuse tulemusena, kuid see on ka looduslike ja inimtegevusest tingitud tulekahjude (näiteks metsatulekahjude, taimejääkide põletamise ja põletamise) toode. suhkruroog). Süsinikmonooksiidi tekkele aitab kaasa ka fossiilkütuste põletamine. Süsinikmonooksiid esineb lahustunud kujul sula vulkaanilistes kivimites kõrge rõhu all Maa vahevöös. Kuna süsinikmonooksiidi looduslikud allikad on erinevad, on maagaasi heitkoguste täpne mõõtmine äärmiselt keeruline. Süsinikmonooksiid on kiiresti lagunev kasvuhoonegaas ja avaldab ka kaudset kiirgussundit, suurendades metaani ja troposfääriosooni kontsentratsiooni keemiliste reaktsioonide kaudu muude atmosfäärikomponentidega (nt hüdroksüülradikaal, OH), mis muidu need hävitaksid. Atmosfääris toimuvate looduslike protsesside tulemusena oksüdeerub see lõpuks süsihappegaasiks. Vingugaas on nii lühiajaline atmosfääris (kestab keskmiselt umbes kaks kuud) kui ka ruumiliselt muutuva kontsentratsiooniga. Veenuse atmosfääris tekib süsinikmonooksiid süsinikdioksiidi fotodissotsiatsioonil elektromagnetilise kiirgusega, mille lainepikkus on lühem kui 169 nm. Selle pika elujõulisuse tõttu keskmises troposfääris kasutatakse süsinikmonooksiidi ka saasteainete voogude transpordimärgisena.

Linnareostus

Süsinikoksiid on mõnes linnapiirkonnas ajutine õhusaasteaine, mis pärineb peamiselt sisepõlemismootorite väljalasketorudest (sh sõidukid, teisaldatavad ja ooterežiimi generaatorid, muruniidukid, pesumasinad jne) ning mittetäieliku põlemise tõttu mitmetest muudest kütustest (sh küttepuud, kivisüsi, süsi, õli, vaha, propaan, maagaas ja prügi). Suurt CO-reostust võib kosmosest jälgida linnade kohal.

Roll maapinna osooni moodustumisel

Süsinikoksiid koos aldehüüdidega on osa keemiliste reaktsioonide tsüklitest, mis moodustavad fotokeemilise sudu. See reageerib hüdroksüülradikaaliga (OH), moodustades radikaali vaheühendi HOCO, mis kannab radikaali kiiresti üle vesiniku O2, moodustades peroksiidradikaali (HO2) ja süsinikdioksiidi (CO2). Seejärel reageerib peroksiidradikaal lämmastikoksiidiga (NO), moodustades lämmastikdioksiidi (NO2) ja hüdroksüülradikaali. NO 2 annab fotolüüsi teel O(3P), moodustades seeläbi pärast reageerimist O2-ga O3. Kuna hüdroksüülradikaal tekib NO2 moodustumisel, siis keemiliste reaktsioonide järjestuse tasakaal, alustades süsinikmonooksiidist, viib osooni moodustumiseni: CO + 2O2 + hν → CO2 + O3 (kus hν tähistab NO2 molekuli neelduv valgus) Kuigi NO2 loomine on oluline samm madala tasemega osooni tootmisel, suurendab see osooni kogust ka teisel, üksteist välistaval viisil, vähendades reageerimiseks kättesaadava NO kogust. osooniga.

siseõhu saastatus

Suletud keskkonnas võib süsinikmonooksiidi kontsentratsioon kergesti tõusta surmava tasemeni. Keskmiselt Ameerika Ühendriikides igal aastal mitteautotööstusest tarbekaubad süsinikmonooksiidi tekitamisel sureb 170 inimest. Florida tervishoiuministeeriumi andmetel sureb aga rohkem kui 500 ameeriklast igal aastal juhusliku süsinikmonooksiidiga kokkupuute tõttu ja veel tuhanded USA-s vajavad erakorralist arstiabi mittesurmava vingugaasimürgistuse tõttu. Nende toodete hulka kuuluvad rikkis kütusepõletusseadmed, nagu ahjud, pliidid, veesoojendid ning gaasi- ja petrooleumikütteseadmed; mehaaniliselt juhitavad seadmed, nagu kaasaskantavad generaatorid; kaminad; ja puusüsi, mida põletatakse kodudes ja muudes kinnistes ruumides. Ameerika mürgistuskontrollikeskuste ühendus (AAPCC) teatas 15 769 vingugaasimürgistuse juhtumist, mille tagajärjel suri 2007. aastal 39 inimest. 2005. aastal teatas CPSC 94 surmajuhtumist, mis olid seotud generaatori põhjustatud süsinikmonooksiidi mürgitusega. Neist 47 surmajuhtumit leidis aset karmide ilmastikuolude, sealhulgas orkaan Katrina, elektrikatkestuste ajal. Inimesed aga surevad vingugaasimürgistusse, mida põhjustavad toiduks mittekasutatavad esemed, näiteks kodude külge kinnitatud garaažidesse jäetud autod. Haiguste tõrje ja ennetamise keskused teatavad, et igal aastal läheb vingugaasimürgistuse tõttu haigla kiirabisse mitu tuhat inimest.

Esinemine veres

Süsinikmonooksiid imendub hingamise kaudu ja siseneb vereringesse kopsudes toimuva gaasivahetuse kaudu. Seda toodetakse ka hemoglobiini metabolismi käigus ja see siseneb kudedest verre ning on seega olemas kõigis normaalsetes kudedes, isegi kui seda ei hingata kehasse. Veres ringleva süsinikmonooksiidi normaalne tase on vahemikus 0–3% ja suitsetajatel on see kõrgem. Süsinikmonooksiidi taset ei saa füüsilise läbivaatuse abil hinnata. Laboratoorseteks analüüsideks on vaja vereproovi (arteriaalset või venoosset) ja laboratoorset analüüsi CO-oksümeetri jaoks. Lisaks on mitteinvasiivne karboksühemoglobiin (SPCO) impulss-CO oksümeetriaga efektiivsem kui invasiivsed meetodid.

Astrofüüsika

Väljaspool Maad on süsinikmonooksiid tähtedevahelises keskkonnas molekulaarse vesiniku järel suuruselt teine ​​​​molekul. Asümmeetria tõttu tekitab süsinikmonooksiidi molekul palju heledamaid spektrijooni kui vesiniku molekul, mistõttu on CO palju lihtsam tuvastada. Tähtedevaheline CO tuvastati esmakordselt raadioteleskoopide abil 1970. aastal. See on praegu kõige sagedamini kasutatav molekulaarse gaasi märgistus galaktikate tähtedevahelises keskkonnas ja molekulaarset vesinikku saab tuvastada ainult ultraviolettvalgusega, selleks on vaja kosmoseteleskoope. Süsinikmonooksiidi vaatlused annavad suurema osa teabest molekulaarpilvede kohta, milles enamik tähti moodustub. Beeta Pictoris, mis on Pictori tähtkuju heledam teine ​​täht, avaldab seda tüüpi tavatähtedega võrreldes liigset infrapunakiirgust, kuna tähe lähedal on suur hulk tolmu ja gaasi (sealhulgas süsinikmonooksiidi).

Tootmine

Süsinikmonooksiidi tootmiseks on välja töötatud palju meetodeid.

tööstuslik tootmine

Peamine tööstuslik CO allikas on tootmisgaas, peamiselt süsinikmonooksiidi ja lämmastikku sisaldav segu, mis tekib süsiniku põletamisel õhus kõrgel temperatuuril, kui süsinikku on liig. Ahjus surutakse õhk läbi koksikihi. Algselt toodetud CO2 tasakaalustatakse ülejäänud kuuma kivisöega, et tekitada CO. CO2 reaktsiooni süsinikuga CO tootmiseks kirjeldatakse kui Boudouardi reaktsiooni. Üle 800 °C on CO domineeriv toode:

CO2 + C → 2 CO (ΔH = 170 kJ/mol)

Teine allikas on "vesigaas", vesiniku ja süsinikmonooksiidi segu, mis tekib auru ja süsiniku endotermilisel reaktsioonil:

H2O + C → H2 + CO (ΔH = +131 kJ/mol)

Muid sarnaseid "süngaasi" saab maagaasist ja muudest kütustest. Süsinikoksiid on ka metalloksiidimaakide süsinikuga redutseerimise kõrvalsaadus:

MO + C → M + CO

Süsinikmonooksiidi toodetakse ka süsiniku otsesel oksüdatsioonil piiratud koguses hapnikus või õhus.

2C (s) + O 2 → 2CO (g)

Kuna CO on gaas, saab redutseerimisprotsessi juhtida kuumutamise teel, kasutades reaktsiooni positiivset (soodsat) entroopiat. Ellinghami diagramm näitab, et CO2 tootmine eelistatakse CO2-le kõrged temperatuurid.

Ettevalmistus laboris

Süsinikmonooksiidi saadakse mugavalt laboris sipelghappe dehüdratsioonil või oksaalhape näiteks kontsentreeritud väävelhappega. Teine võimalus on kuumutada pulbrilise tsinkmetalli ja kaltsiumkarbonaadi homogeenset segu, mis vabastab CO ja jätab tsinkoksiid ja kaltsiumoksiid:

Zn + CaCO3 → ZnO + CaO + CO

Hõbenitraat ja jodoform annavad ka süsinikmonooksiidi:

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

koordinatsiooni keemia

Enamik metalle moodustab kovalentselt seotud süsinikmonooksiidi sisaldavaid koordinatsioonikomplekse. Ainult madalama oksüdatsiooniastmega metallid ühinevad süsinikmonooksiidi ligandidega. Selle põhjuseks on asjaolu, et metallilise DXZ-orbitaali pöörddoonorluse hõlbustamiseks CO-st π* molekulaarorbitaalile on vaja piisavat elektrontihedust. Üksik paar süsinikuaatomil CO-s loovutab ka sigma sideme moodustamiseks metalli elektrontiheduse dx²-y². See elektronide annetamine väljendub ka cis-efektis ehk CO ligandide labiliseerimises cis-asendis. Näiteks nikkelkarbonüül moodustub süsinikmonooksiidi ja metallilise nikli otsesel kombinatsioonil:

Ni + 4 CO → Ni(CO) 4 (1 bar, 55 °C)

Sel põhjusel ei tohi torus või selle osas olev nikkel vingugaasiga pikalt kokku puutuda. Nikkelkarbonüül laguneb kuumade pindadega kokkupuutel kergesti tagasi Ni-ks ja CO-ks ning seda meetodit kasutatakse nikli kaubanduslikuks rafineerimiseks Mondi protsessis. Nikkelkarbonüülis ja teistes karbonüülides interakteerub süsinikul olev elektronpaar metalliga; süsinikmonooksiid loovutab metallile elektronipaari. Sellistes olukordades nimetatakse süsinikmonooksiidi karbonüülligandiks. Üks tähtsamaid metallikarbonüüle on raudpentakarbonüül, Fe(CO)5. Paljud metalli-CO kompleksid saadakse pigem orgaaniliste lahustite dekarbonüülimisel kui CO-st. Näiteks iriidiumtrikloriid ja trifenüülfosfiin reageerivad tagasijooksul keevas 2-metoksüetanoolis või DMF-is, andes IrCl(CO)(PPh3) 2. Metallkarbonüüle koordinatsioonikeemias uuritakse tavaliselt infrapunaspektroskoopia abil.

Orgaaniline keemia ja peamiste elementide rühmade keemia

Juuresolekul tugevad happed ja vesi, süsinikmonooksiid reageerib alkeenidega, moodustades karboksüülhapped protsessis, mida tuntakse Koch-Haafi reaktsioonina. Guttermann-Kochi reaktsioonis muudetakse areenid AlCl3 ja HCl juuresolekul bensaldehüüdi derivaatideks. Liitiumorgaanilised ühendid (nagu butüülliitium) reageerivad süsinikmonooksiidiga, kuid neil reaktsioonidel on vähe teaduslikku rakendust. Kuigi CO reageerib karbokatioonide ja karbanioonidega, ei reageeri see orgaaniliste ühenditega suhteliselt vähe ilma metallkatalüsaatorite sekkumiseta. Põhirühma reagentidega läbib CO mitmeid märkimisväärseid reaktsioone. CO kloorimine on tööstuslik protsess, mis toodab olulist fosgeeniühendit. Boraaniga moodustab CO adukti H3BCO, mis on atsüül+katiooniga isoelektrooniline. CO reageerib naatriumiga, luues C-C sideme kaudu saadud tooteid. Süsinikmonooksiidi polümeerideks võib pidada ühendeid tsükloheksaheksooni ehk trikinoüüli (C6O6) ja tsüklopentaanpentooni ehk leukoonhapet (C5O5), mida seni on saadud vaid mikrokogustes. Rõhul üle 5 GPa muundatakse süsinikoksiid süsiniku ja hapniku tahkeks polümeeriks. See on atmosfäärirõhul metastabiilne, kuid see on võimas lõhkeaine.

Kasutamine

Keemiatööstus

Süsinikmonooksiid on tööstuslik gaas, millel on puistetootmisel palju rakendusi keemilised ained. Suures koguses aldehüüde saadakse alkeenide, süsinikmonooksiidi ja H2 hüdroformüülimise reaktsioonil. Hüdroformüülimine Shelli protsessis võimaldab luua detergentide lähteaineid. Fosgeeni, mis sobib isotsüanaatide, polükarbonaatide ja polüuretaanide tootmiseks, toodetakse puhastatud süsinikmonooksiidi ja kloorigaasi juhtimisel läbi poorse kihi. aktiveeritud süsinik, mis toimib katalüsaatorina. Maailmas toodeti seda ühendit 1989. aastal hinnanguliselt 2,74 miljonile tonnile.

CO + Cl2 → COCl2

Metanooli toodetakse süsinikmonooksiidi hüdrogeenimisel. Seotud reaktsioonis hõlmab süsinikmonooksiidi hüdrogeenimine C-C sideme moodustumist, nagu Fischer-Tropschi protsessis, kus süsinikmonooksiid hüdrogeenitakse vedelateks süsivesinikkütusteks. See tehnoloogia võimaldab kivisütt või biomassi muuta diislikütuseks. Monsanto protsessis reageerivad süsinikmonooksiid ja metanool roodiumipõhise katalüsaatori ja homogeense vesinikjodiidhappe juuresolekul, moodustades äädikhappe. See protsess vastutab suure osa äädikhappe tööstuslikust tootmisest. AT tööstuslikus mastaabis, kasutatakse Mondi protsessis nikli puhastamiseks puhast süsinikmonooksiidi.

liha värvimine

Süsinikmonooksiidi kasutatakse Ameerika Ühendriikides modifitseeritud atmosfääri pakendamissüsteemides, peamiselt värsketes lihatoodetes, nagu veiseliha, sealiha ja kala, et säilitada nende värske välimus. Süsinikmonooksiid ühineb müoglobiiniga, moodustades karboksümüoglobiini, ereda kirsipunase pigmendi. Karboksümüoglobiin on stabiilsem kui müoglobiini oksüdeeritud vorm oksümüoglobiin, mis võib oksüdeeruda pruuniks pigmendiks metmüoglobiiniks. See stabiilne punane värvus võib kesta palju kauem kui tavaline pakendatud liha. Seda protsessi kasutavates taimedes kasutatavad süsinikmonooksiidi tüüpilised tasemed on 0,4–0,5%. USA Toidu- ja Ravimiamet (FDA) tunnistas selle tehnoloogia esmakordselt "üldiselt ohutuks" (GRAS) 2002. aastal, et seda saaks kasutada teisese pakendamissüsteemina, ning see ei vaja märgistamist. 2004. aastal kiitis FDA heaks CO esmase pakkimismeetodina, väites, et CO ei varja riknemise lõhna. Vaatamata sellele otsusele jääb vaieldav, kas see meetod varjab toidu riknemist. 2007. aastal esitati USA Esindajatekojas seaduseelnõu, et vingugaasi kasutav modifitseeritud pakkimisprotsess nimetataks värvilisandiks, kuid eelnõu vastu ei võetud. See pakkimisprotsess on keelatud paljudes teistes riikides, sealhulgas Jaapanis, Singapuris ja Euroopa Liidu riikides.

Ravim

Bioloogias toodetakse süsinikmonooksiidi loomulikult heemi oksügenaasi 1 ja 2 toimel heemile hemoglobiini lagunemisel. See protsess tekitab tavalistel inimestel teatud koguse karboksühemoglobiini, isegi kui nad ei hinga süsinikmonooksiidi sisse. Alates 1993. aasta esimesest teatest, et süsinikmonooksiid on normaalne neurotransmitter, samuti üks kolmest gaasist, mis loomulikult moduleerivad kehas põletikulisi reaktsioone (teised kaks on lämmastikoksiid ja vesiniksulfiid), on süsinikmonooksiid saanud palju kliinilisi uuringuid. tähelepanu kui bioloogiline regulaator. Paljudes kudedes toimivad kõik kolm gaasi põletikuvastaste ainete, vasodilataatorite ja neovaskulaarsete kasvu soodustajatena. Need probleemid on aga keerulised, kuna neovaskulaarne kasv ei ole alati kasulik, kuna see mängib rolli nii kasvaja kasvus kui ka märja makuladegeneratsiooni tekkes – haiguses, mille riski suurendab suitsetamine (peamine allikas) 4–6 korda. süsinikmonooksiidi). veres on mitu korda rohkem kui looduslik produktsioon). On olemas teooria, et osades närvirakkude sünapsides toodab vastuvõttev rakk pikaajaliste mälestuste säilitamisel vingugaasi, mis suunatakse tagasi ülekandekambrisse, mistõttu on see tulevikus kergem edasi kanduda. Mõned neist närvirakkudest sisaldavad guanülaattsüklaasi, ensüümi, mida aktiveerib süsinikmonooksiid. Paljud laborid üle maailma on läbi viinud süsinikmonooksiidi uuringuid selle põletikuvastaste ja tsütoprotektiivsete omaduste kohta. Neid omadusi saab kasutada mitmete patoloogiliste seisundite, sealhulgas isheemilise reperfusioonikahjustuse, transplantaadi äratõukereaktsiooni, ateroskleroosi, raske sepsise, raske malaaria või autoimmuunhaiguste tekke ennetamiseks. Inimeste kliinilised uuringud on läbi viidud, kuid tulemusi pole veel avaldatud.

Kõik, mis meid ümbritseb, koosneb erinevate keemiliste elementide ühenditest. Me ei hinga mitte ainult õhku, vaid kompleksset orgaanilist ühendit, mis sisaldab hapnikku, lämmastikku, vesinikku, süsinikdioksiidi ja muid vajalikke komponente. Paljude nende elementide mõju eelkõige inimkehale ja elule Maal üldiselt ei ole veel täielikult uuritud. Elementide, gaaside, soolade ja muude moodustiste omavahelise vastasmõju protsesside mõistmiseks viidi koolikursusesse õppeaine "Keemia". 8. klass on keemiatundide algus vastavalt kinnitatud üldharidusprogrammile.

Üks levinumaid ühendeid, mida leidub mõlemas maakoor ja atmosfääris on oksiid. Oksiid on mis tahes keemilise elemendi ühend, millel on hapnikuaatom. Isegi kogu elu allikas Maal – vesi – on vesinikoksiid. Kuid selles artiklis ei räägi me oksiididest üldiselt, vaid ühest levinuimast ühendist - süsinikmonooksiidist. Need ühendid saadakse hapniku ja süsinikuaatomite liitmisel. Need ühendid võivad sisaldada erinevas koguses süsiniku ja hapniku aatomeid, kuid tuleb eristada kahte peamist süsiniku ja hapniku ühendit: süsinikmonooksiidi ja süsinikdioksiidi.

Süsinikmonooksiidi tootmise keemiline valem ja meetod

Mis on selle valem? Süsinikmonooksiidi on üsna lihtne meeles pidada – CO. Süsinikmonooksiidi molekul moodustub kolmiksidemega ja seetõttu on sellel üsna tugev suur tugevusühendid ja sellel on väga väike tuumadevaheline kaugus (0,1128 nm). Selle keemilise ühendi purunemisenergia on 1076 kJ/mol. Kolmikside tekib tänu sellele, et elemendil süsinikul on aatomi struktuuris p-orbitaal, mida elektronid ei hõivata. See asjaolu loob võimaluse süsinikuaatomil saada elektronpaari aktseptoriks. Ja hapnikuaatomil, vastupidi, on ühel p-orbitaalil jagamata elektronide paar, mis tähendab, et sellel on elektronidoonori võime. Nende kahe aatomi kombineerimisel tekib lisaks kahele kovalentsele sidemele ka kolmas - doonor-aktseptor kovalentne side.

Olemas erinevaid viise saades CO. Üks lihtsamaid on süsinikdioksiidi juhtimine üle kuuma kivisöe. Laboritingimustes tekib süsinikmonooksiid järgmise reaktsiooniga: sipelghapet kuumutatakse väävelhappega, mis eraldab sipelghappe veeks ja vingugaasiks.

CO eraldub ka oksaal- ja väävelhappe kuumutamisel.

CO füüsikalised omadused

Süsinikmonooksiidil (2) on järgmised füüsikalised omadused – see on värvitu gaas, millel ei ole tugevat lõhna. Kõik vingugaasi lekkimisel ilmnevad võõrlõhnad on orgaaniliste lisandite lagunemissaadused. See on õhust palju kergem, äärmiselt mürgine, vees väga halvasti lahustuv ja väga tuleohtlik.

CO kõige olulisem omadus on selle negatiivne mõju inimorganismile. Süsinikmonooksiidi mürgistus võib lõppeda surmaga. Lisateavet süsinikmonooksiidi mõju kohta inimkehale käsitletakse allpool.

CO keemilised omadused

Peamine keemilised reaktsioonid, milles saab kasutada süsinikoksiide (2), on redoksreaktsioon ja ka liitumisreaktsioon. Redoksreaktsioon väljendub CO võimes taastada metalli oksiididest, segades neid edasise kuumutamisega.

Hapnikuga suhtlemisel moodustub süsinikdioksiid märkimisväärse koguse soojuse vabanemisega. Vingugaas põleb sinaka leegiga. Süsinikmonooksiidi väga oluline funktsioon on selle koostoime metallidega. Selliste reaktsioonide tulemusena tekivad metallide karbonüülid, millest valdav enamus on kristalsed ained. Neid kasutatakse ülipuhaste metallide valmistamiseks, samuti metallkatete pealekandmiseks. Muide, karbonüülid on end hästi tõestanud keemiliste reaktsioonide katalüsaatoritena.

Süsinikdioksiidi tootmise keemiline valem ja meetod

Süsinikdioksiidi ehk süsinikdioksiidi keemiline valem on CO 2 . Molekuli struktuur erineb mõnevõrra CO omast. Selles moodustises on süsiniku oksüdatsiooniaste +4. Molekuli struktuur on lineaarne ja seetõttu mittepolaarne. CO 2 molekul ei ole sama tugeva tugevusega kui CO. Maa atmosfäär sisaldab umbes 0,03% süsinikdioksiidi kogumahust. Selle indikaatori tõus hävitab Maa osoonikihi. Teaduses nimetatakse seda nähtust kasvuhooneefektiks.

Süsinikdioksiidi võib saada mitmel viisil. Tööstuses tekib see suitsugaaside põlemise tulemusena. Võib olla alkoholi tootmisprotsessi kõrvalsaadus. Seda saab saada õhu lagunemisel põhikomponentideks, nagu lämmastik, hapnik, argoon ja teised. Laboratoorsetes tingimustes saab lubjakivi põletamise käigus vingugaasi (4), kodus aga sidrunhappe ja söögisooda reaktsioonil süsihappegaasi. Muide, just nii valmistati gaseeritud jooke nende valmistamise alguses.

CO 2 füüsikalised omadused

Süsinikdioksiid on värvitu gaasiline aine, millel puudub iseloomulik terav lõhn. sest kõrge arv oksüdatsiooni tõttu on sellel gaasil kergelt hapu maitse. See toode ei toeta põlemisprotsessi, kuna see on ise põlemise tulemus. Süsinikdioksiidi suurenenud kontsentratsiooniga kaotab inimene hingamisvõime, mis viib surma. Lisateavet süsinikdioksiidi mõju kohta inimkehale käsitletakse allpool. CO 2 on õhust palju raskem ja vees hästi lahustuv isegi toatemperatuuril.

Üks kõige enam huvitavad omadused süsinikdioksiid on see, et sellel ei ole normaalsel atmosfäärirõhul vedelat agregatsiooni olekut. Kui aga süsinikdioksiidi struktuuri mõjutab temperatuur -56,6 ° C ja rõhk umbes 519 kPa, muutub see värvituks vedelikuks.

Temperatuuri olulise languse korral on gaas niinimetatud "kuivjää" olekus ja aurustub temperatuuril, mis on kõrgem kui -78 ° C.

CO 2 keemilised omadused

Keemiliste omaduste järgi on süsinikmonooksiid (4), mille valem on CO 2 , tüüpiline happeoksiid ja sellel on kõik oma omadused.

1. Veega suheldes tekib süsihape, millel on madal happesus ja madal stabiilsus lahustes.

2. Leelistega suheldes moodustab süsihappegaas vastava soola ja vee.

3. Aktiivsete metalloksiididega suhtlemisel soodustab soolade teket.

4. Ei toeta põlemisprotsessi. Ainult mõned aktiivsed metallid, nagu liitium, kaalium, naatrium, võivad seda protsessi aktiveerida.

Süsinikmonooksiidi mõju inimorganismile

Tuleme tagasi kõigi gaaside põhiprobleemi juurde – mõju inimorganismile. Süsinikoksiid kuulub äärmiselt eluohtlike gaaside rühma. Inimestele ja loomadele on tegemist ülitugeva mürgise ainega, mis allaneelamisel mõjutab tõsiselt verd, keha närvisüsteemi ja lihaseid (sh südant).

Süsinikmonooksiidi õhus ei tunneta ära, kuna sellel gaasil puudub selge lõhn. See teebki ta ohtlikuks. Kopsude kaudu inimkehasse sattudes aktiveerib vingugaas oma hävitava tegevuse veres ja hakkab hemoglobiiniga suhtlema sadu kordi kiiremini kui hapnik. Tulemuseks on väga stabiilne ühend, mida nimetatakse karboksühemoglobiiniks. See häirib hapniku kohaletoimetamist kopsudest lihastesse, mis põhjustab kudede lihaste nälgimist. See mõjutab eriti aju.

Kuna vingugaasimürgitust ei saa lõhnataju abil ära tunda, peaksite teadma mõningaid peamisi märke, mis ilmnevad varajases staadiumis:

• pearinglus, millega kaasneb peavalu;
• tinnitus ja virvendus silmade ees;
• tugev südamelöök ja õhupuudus;
• näo punetus.

Tulevikus tekib mürgistuse ohvril tugev nõrkus, mõnikord oksendamine. Rasketel mürgistusjuhtudel on võimalikud tahtmatud krambid, millega kaasneb edasine teadvusekaotus ja kooma. Kui patsiendile ei anta sobivat tervishoid, siis on surm võimalik.

Süsinikdioksiidi mõju inimorganismile

Süsiniku oksiidid happesusega +4 kuuluvad lämmatavate gaaside kategooriasse. Teisisõnu, süsinikdioksiid ei ole mürgine aine võib aga oluliselt mõjutada hapniku voolu kehasse. Kui süsihappegaasi tase tõuseb 3-4% -ni, on inimesel tõsine nõrkus, ta hakkab magama. Kui tase tõuseb 10% -ni, hakkavad arenema tugevad peavalud, pearinglus, kuulmislangus, mõnikord täheldatakse teadvusekaotust. Kui süsihappegaasi kontsentratsioon tõuseb 20% -ni, saabub surm hapnikunälga.

Süsinikdioksiidimürgituse ravi on väga lihtne – võimaldada kannatanule juurdepääs puhtale õhule, vajadusel teha kunstlikku hingamist. Äärmuslikel juhtudel peate ühendama kannatanu ventilaatoriga.

Nende kahe süsinikoksiidi mõju kirjeldustest organismile võime järeldada, et vingugaas kujutab oma suure mürgisusega ja seestpoolt organismile suunatud mõjuga siiski suurt ohtu inimesele.

Süsinikdioksiid ei erine sellise salakavala poolest ja on inimestele vähem kahjulik, seetõttu kasutavad inimesed seda ainet aktiivselt isegi toiduainetööstuses.

Süsinikoksiidide kasutamine tööstuses ja nende mõju elu erinevatele aspektidele

Süsinikoksiide kasutatakse laialdaselt erinevates inimtegevuse valdkondades ja nende spekter on äärmiselt rikkalik. Seega kasutatakse süsinikmonooksiidi suurel määral ja peamiselt metallurgias raua sulatamise protsessis. CO on saavutanud laialdase populaarsuse toiduainete külmkapis hoidmise materjalina. Seda oksiidi kasutatakse liha ja kala töötlemiseks nende andmiseks värske välimus ja ei muuda maitset. Oluline on mitte unustada selle gaasi toksilisust ja meeles pidada, et lubatud annus ei tohiks ületada 200 mg 1 kg toote kohta. CO sisse viimastel aegadel kasutatakse autotööstuses üha enam gaasimootoriga sõidukite kütusena.

Süsinikdioksiid on mittetoksiline, seetõttu kasutatakse seda laialdaselt toiduainetööstuses, kus seda kasutatakse säilitusaine või küpsetuspulbrina. CO 2 kasutatakse ka mineraal- ja gaseeritud vee valmistamisel. Tahkes olekus ("kuiv jää") kasutatakse seda sageli sügavkülmikutes ruumi või seadme püsivalt madalal temperatuuril hoidmiseks.

Suure populaarsuse on kogunud süsihappegaaskustutid, mille vaht isoleerib tule täielikult hapnikust ja ei lase tulel süttida. Sellest lähtuvalt on veel üks rakendusvaldkond - Tuleohutus. Ka õhupüstolite silindrid on süsihappegaasiga laetud. Ja loomulikult on peaaegu igaüks meist lugenud, millest koosneb ruumide õhuvärskendaja. Jah, üks koostisosadest on süsinikdioksiid.

Nagu näete, on süsinikdioksiid oma minimaalse toksilisuse tõttu üha levinum Igapäevane elu mees, samas kui vingugaas leidis kasutust rasketööstuses.

Hapnikuga on ka teisi süsinikuühendeid, kuna süsiniku ja hapniku valem võimaldab kasutada erinevaid võimalusi erinev summa süsiniku ja hapniku aatomid. Mitmed oksiidid võivad varieeruda C2O2-st kuni C32O8-ni. Ja nende kõigi kirjeldamiseks kulub rohkem kui üks lehekülg.

Süsinikoksiidid looduses

Mõlemat tüüpi süsinikoksiidid, mida siin käsitletakse, esinevad ühel või teisel viisil looduses. Seega võib vingugaas olla metsapõlemisprodukt või inimtegevuse tulemus (tööstusettevõtete heitgaasid ja ohtlikud jäätmed).

Ka meile juba tuntud süsihappegaas kuulub õhu keerukasse koostisesse. Selle sisaldus selles on umbes 0,03% kogumahust. Selle näitaja suurenemisega tekib nn kasvuhooneefekt, mida tänapäeva teadlased nii kardavad.

Süsinikdioksiidi eraldavad loomad ja inimesed väljahingamise kaudu. See on sellise taimedele kasuliku elemendi, nagu süsinik, peamine allikas, mistõttu paljud teadlased löövad leekpunkti, tuues välja ulatusliku metsaraadamise lubamatuse. Kui taimed lõpetavad süsihappegaasi neelamise, võib selle sisalduse protsent õhus tõusta inimelu jaoks kriitilisteks näitajateks.

Ilmselt on paljud võimukandjad lapsepõlves õpitud õpikumaterjali unustanud. üldine keemia. 8. klass”, vastasel juhul pöörataks metsade raadamisele mitmel pool maailmas tõsisemat tähelepanu. Muide, see kehtib ka keskkonnas leiduva süsinikmonooksiidi probleemi kohta. Inimjäätmete hulk ja selle äärmiselt mürgise materjali keskkonda sattumise protsent suureneb iga päevaga. Ja pole tõsiasi, et imelises multifilmis “Wolly” kirjeldatud maailma saatus ei kordu, kui inimkond pidi maapinnaga saastunud maa maha jätma ja minema paremat elu otsima teistesse maailmadesse. .

Süsiniku oksiidid

Viimastel aastatel on pedagoogikateadus eelistanud isiksusekeskset õpet. Individuaalsete isiksuseomaduste kujunemine toimub tegevusprotsessis: õppimine, mängimine, töö. Sellepärast oluline tegurõppimine on õppeprotsessi korraldus, õpetajate ja õpilaste suhete olemus ja õpilased omavahel. Nendest ideedest lähtuvalt püüan õppeprotsessi kuidagi eriliselt üles ehitada. Samal ajal valib iga õpilane ise materjali õppimise tempo, tal on võimalus töötada kättesaadaval tasemel, eduolukorras. Tunnis on võimalik omandada ja täiendada mitte ainult ainelisi, vaid ka selliseid üldhariduslikke oskusi ja oskusi nagu õpieesmärgi püstitamine, selle saavutamiseks vajalike vahendite ja viiside valimine, oma saavutuste jälgimine, vigade parandamine. Õpitakse töötama kirjandusega, tegema märkmeid, diagramme, jooniseid, töötama rühmas, paaris, individuaalselt, läbi viima konstruktiivset arvamustevahetust, loogiliselt arutlema ja järeldusi tegema.

Selliseid tunde pole lihtne läbi viia, kuid kui see õnnestub, tunned rahulolu. Pakun ühe oma õppetunni stsenaariumi. Sellel osalesid kolleegid, administratsioon ja psühholoog.

Tunni tüüp. Uue materjali õppimine.

Eesmärgid. Motivatsiooni ja aktualiseerimise põhjal põhiteadmised ja õpilaste oskusi arvestada struktuuri, füüsilise ja Keemilised omadused, süsinikmonooksiidi ja süsinikdioksiidi tootmine ja kasutamine.

Artikkel valmis saidi www.Artifex.Ru toel. Kui otsustad oma teadmisi kaasaegse kunsti vallas laiendada, siis optimaalne lahendus külastab saiti www.Artifex.Ru. ARTIFEXi loominguline almanahh võimaldab teil kodust lahkumata tutvuda kaasaegse kunsti teostega. Täpsemat teavet leiate veebisaidilt www.Artifex.Ru. Kunagi pole hilja alustada oma silmaringi ja ilumeele laiendamist.

Seadmed ja reaktiivid.“Programmeeritud ülekuulamise” kaardid, plakatdiagramm, gaaside saamise seadmed, klaasid, katseklaasid, tulekustuti, tikud; lubjavesi, naatriumoksiid, kriit, vesinikkloriidhape, indikaatorlahused, H 2 SO 4 (konts.), HCOOH, Fe 2 O 3.

Plakati diagramm
"Süsinikmonooksiidi molekuli struktuur (süsinik(II)) CO"

TUNNIDE AJAL

Õpilaste lauad klassiruumis on paigutatud ringikujuliselt. Õpetajal ja õpilastel on võimalus vabalt liikuda laborilaudade juurde (1, 2, 3). Tunnis istuvad lapsed õppelaudades (4, 5, 6, 7, ...) üksteisega vastavalt soovile (vabad rühmad 4 inimest).

Õpetaja. Tark hiina vanasõna(ilusti tahvlile kirjutatud) ütleb:

"Ma kuulen - ma unustan,
Ma näen – mäletan
Ma saan - ma saan aru.

Kas nõustute Hiina tarkade järeldustega?

Ja millised vene vanasõnad peegeldavad Hiina tarkust?

Lapsed toovad näiteid.

Õpetaja. Tõepoolest, ainult luues, luues saate väärtusliku toote: uusi aineid, seadmeid, masinaid, aga ka mittemateriaalseid väärtusi - järeldusi, üldistusi, järeldusi. Kutsun teid täna osalema kahe aine omaduste uurimisel. Teatavasti esitab juht auto tehnoülevaatuse käigus tõendi auto heitgaaside oleku kohta. Millise gaasi kontsentratsioon on tunnistusel märgitud?

(O t in e t. CO.)

Üliõpilane. See gaas on mürgine. Verre sattudes põhjustab see keha mürgitust ("põleb läbi", sellest ka oksiidi nimi - süsinikmonooksiid). Eluohtlikes kogustes leidub seda autode heitgaasides.(loeb ajalehest teadet, et autojuht, kes jäi garaažis mootori töötamise ajal surnuks magama, suri surnuks). Süsinikmonooksiidi mürgituse vastumürk on sissehingamine. värske õhk ja puhast hapnikku. Teine süsinikoksiid on süsinikdioksiid.

Õpetaja. Teie töölaudadel on programmeeritud küsitluse kaart. Tutvu selle sisuga ja märgi tühjale paberile nende ülesannete numbrid, mille vastuseid tead oma elukogemuse põhjal. Ülesande lause numbri vastas kirjutage süsinikmonooksiidi valem, millele see väide viitab.

Õpilaskonsultandid (2 inimest) koguvad vastustelehti ja moodustavad vastuste tulemuste põhjal uued rühmad edasiseks tööks.

Programmeeritud uuring "Süsinikoksiidid"

1. Selle oksiidi molekul koosneb ühest süsinikuaatomist ja ühest hapnikuaatomist.

2. Side aatomite vahel molekulis on kovalentne polaarne.

3. Gaas, mis on vees praktiliselt lahustumatu.

4. Sellel oksiidimolekulil on üks süsinikuaatom ja kaks hapnikuaatomit.

5. Sellel pole lõhna ega värvi.

6. Vees lahustuv gaas.

7. Ei vedeldu isegi temperatuuril -190 °C ( t bp = –191,5 °С).

8. Happe oksiid.

9. Kergesti kokku surutav, 20 °C rõhul 58,5 atm muutub vedelaks, tahkub "kuivaks jääks".

10. Ei ole mürgine.

11. Mittesoola moodustav.

12. põlev

13. Suhtleb veega.

14. Reageerib aluseliste oksiididega.

15. Reageerib koos metallioksiidid, saades neist vabu metalle.

16. Saadakse hapete koostoimel süsihappe sooladega.

17. Mürk.

18. Suhtleb leelistega.

19. Kasvuhoonetes ja kasvuhoonetes taimede poolt neelatud süsinikuallikas suurendab saagikust.

20. Kasutatakse vee ja jookide gaseerimiseks.

Õpetaja. Vaadake uuesti kaardi sisu üle. Rühmitage teave 4 plokki:

struktuur,

füüsikalised omadused,

Keemilised omadused,

kviitung.

Õpetaja annab võimaluse rääkida iga õpilasrühmaga, teeb kõnedest kokkuvõtte. Seejärel valivad erinevate rühmade õpilased oma tööplaani – oksiidide õppimise järjekorra. Selleks nummerdavad nad teabeplokke ja põhjendavad oma valikut. Õppetöö järjekord võib olla ülalpool kirjutatud või mis tahes muu märgitud nelja ploki kombinatsiooniga.

Õpetaja juhib õpilaste tähelepanu teema põhipunktidele. Kuna süsinikoksiidid on gaasilised ained, tuleb neid käsitseda ettevaatlikult (ohutusnõuded). Õpetaja kinnitab iga rühma kava ja jagab konsultandid (eelettevalmistatud õpilased).

Näidiskatsed

1. Süsinikdioksiidi valamine klaasist klaasi.

2. Küünalde kustutamine klaasis, kuna CO 2 koguneb.

3. Tilgutage veeklaasi paar väikest "kuiva jää" tükki. Vesi läheb keema ja sellest eraldub paksu valget suitsu.

Gaas CO 2 on juba toatemperatuuril 6 MPa rõhu all veeldatud. Vedelas olekus hoitakse ja transporditakse terassilindrites. Kui avate sellise silindri ventiili, hakkab vedel CO 2 aurustuma, mille tõttu toimub tugev jahtumine ja osa gaasist muutub lumetaoliseks massiks - "kuivaks jääks", mida pressitakse ja kasutatakse ladustamiseks. jäätis.

4. Keemilise vahtkustuti (OHP) demonstreerimine ja selle tööpõhimõtte selgitamine mudeli abil - korgiga katseklaasid ja gaasi väljalasketoru.

Teave kohta struktuur tabelis number 1 (juhendikaardid 1 ja 2, CO ja CO 2 molekulide struktuur).

Teave selle kohta füüsikalised omadused- lauas number 2 (töö õpikuga - Gabrielyan O.S. Keemia-9. M.: Bustard, 2002, lk. 134-135).

Andmed preparaadi ja keemiliste omaduste kohta- tabelitel nr 3 ja 4 (juhendikaardid 3 ja 4, praktilise töö läbiviimise juhend, õpiku lk 149–150).

Kodutöö

Õpetaja soovitab "Programmeeritud küsitluse" kaart koju kaasa võtta ja järgmiseks tunniks valmistudes kaaluda võimalusi info hankimiseks. (Kust teadsite, et uuritav gaas veeldub, reageerib happega, on mürgine jne?)

Iseseisev tööõpilased

praktiline töö lasterühmad esinevad erineva kiirusega. Seetõttu pakutakse neile, kes saavad töö kiiremini valmis, mänge.

Viies lisa

Neljal ainel võib olla midagi ühist ja viies aine on rivist väljas, üleliigne.

1. Süsinik, teemant, grafiit, karbiid, karabiin. (Karbiid.)

2. Antratsiit, turvas, koks, õli, klaas. (Klaas.)

3. Lubjakivi, kriit, marmor, malahhiit, kaltsiit. (Malahhiit.)

4. Kristalne sooda, marmor, kaaliumkloriid, söövitav aine, malahhiit. (Söövitav.)

5. Fosgeen, fosfiin, vesiniktsüaniidhape, kaaliumtsüaniid, süsinikdisulfiid. (Fosfiin.)

6. Merevesi, mineraalvesi, destilleeritud vesi, põhjavesi, kare vesi. (Destilleeritud vesi.)

7. lubjapiim, kohev, kustutatud lubi, lubjakivi, lubjavesi. (Paekivi.)

8. Li2CO3; (NH4)2CO3; CaCO3; K 2 CO 3, Na 2 CO 3. (CaCO 3.)

Sünonüümid

Kirjutage ainete keemilised valemid või nende nimetused.

1. Halogeen - ... (Kloor või broom.)

2. Magnesiit - ... (MgCO 3 .)

3. Uurea - ... ( Uurea H2NC(O)NH2.)

4. Kaaliumkloriid - ... (K 2 CO 3 .)

5. Kuiv jää – ... (CO 2 .)

6. Vesinikoksiid - ... ( Vesi.)

7. Ammoniaak – … (10% ammoniaagi vesilahus.)

8. Lämmastikhappe soolad - ... ( Nitraadid- KNO3, Ca(NO3)2, NaNO3.)

9. Maagaas - ... ( metaan CH 4.)

Antonüümid

Kirjutage keemilisi termineid, mille tähendus on vastupidine soovitatud terminitele.

1. Oksüdeerija - ... ( Redutseeriv aine.)

2. Elektronidoonor – ... ( elektroni aktseptor.)

3. Happelised omadused - ... ( Põhiomadused.)

4. Dissotsiatsioon - ... ( Ühing.)

5. Adsorptsioon - ... ( Desorptsioon.)

6. Anood - ... ( Katood.)

7. Anioon - ... ( Katioon.)

8. Metall - ... ( Mittemetallist.)

9. Lähteained - ... ( reaktsiooni saadused.)

Otsige mustreid

Looge märk, mis ühendab näidatud aineid ja nähtusi.

1. Teemant, karabiin, grafiit - ... ( Süsiniku allotroopsed modifikatsioonid.)

2. Klaas, tsement, tellis - ... ( Ehitusmaterjalid.)

3. Hingamine, lagunemine, vulkaanipurse - ... ( Protsessid, millega kaasneb süsinikdioksiidi eraldumine.)

4. CO, CO 2, CH 4, SiH 4 - ... ( IV rühma elementide ühendid.)

5. NaHCO 3, CaCO 3, CO 2, H 2 CO 3 - ... ( Süsiniku hapnikuühendid.)

Füüsikalised omadused.

Süsinikoksiid on värvitu ja lõhnatu gaas, mis lahustub vees vähe.

t sq. 205 °С,

t b.p. 191 °С

kriitiline temperatuur =140°С

kriitiline rõhk = 35 atm.

CO lahustuvus vees on umbes 1:40 mahu järgi.

Keemilised omadused.

Tavatingimustes on CO inertne; kuumutamisel - redutseerija; mittesoola moodustav oksiid.

1) hapnikuga

2C +2 O + O 2 \u003d 2C +4 O 2

2) metalloksiididega

C +2 O + CuO \u003d Cu + C +4 O 2

3) klooriga (valguses)

CO + Cl 2 --hn-> COCl 2 (fosgeen)

4) reageerib leelissulamitega (rõhu all)

CO + NaOH = HCOONa (naatriumformiaat (naatriumformiaat))

5) moodustab siirdemetallidega karbonüüle

Ni + 4CO \u003d t ° \u003d Ni (CO) 4

Fe + 5CO \u003d t ° \u003d Fe (CO) 5

Süsinikoksiid ei puutu keemiliselt veega kokku. CO ei reageeri ka leeliste ja hapetega. See on äärmiselt mürgine.

Keemilise poole pealt iseloomustab süsinikmonooksiidi peamiselt kalduvus liitumisreaktsioonidele ja redutseerivad omadused. Mõlemad tendentsid ilmnevad aga tavaliselt ainult kõrgendatud temperatuuridel. Nendes tingimustes ühineb CO hapniku, kloori, väävli, mõnede metallidega jne. Samal ajal redutseerib süsinikmonooksiid kuumutamisel paljud oksiidid metallideks, mis on metallurgia jaoks väga oluline. Koos kuumutamisega põhjustab CO keemilise aktiivsuse suurenemist sageli selle lahustumine. Seega on see lahuses võimeline redutseerima Au, Pt ja mõnede teiste elementide soolad vabaks metallideks juba tavatemperatuuril.

Kõrgendatud temperatuuril ja kõrgel rõhul interakteerub CO vee ja söövitavate leelistega: esimesel juhul moodustub HCOOH ja teisel juhul naatriumsipelghape. Viimane reaktsioon kulgeb temperatuuril 120 °C, rõhul 5 atm ja leiab tehnilist kasutust.

Pallaadiumkloriidi lihtne redutseerimine lahuses vastavalt kokkuvõtlikule skeemile:

PdCl 2 + H 2 O + CO \u003d CO 2 + 2 HCl + Pd

on kõige sagedamini kasutatav reaktsioon süsinikmonooksiidi avastamiseks gaasisegus. Juba väga väikesed CO kogused on kergesti tuvastatavad lahuse nõrga värvuse järgi, mis on tingitud peeneks purustatud pallaadiumi metalli eraldumisest. CO kvantitatiivne määramine põhineb reaktsioonil:

5 CO + I 2 O 5 \u003d 5 CO 2 + I 2.

CO oksüdatsioon lahuses toimub sageli märgatava kiirusega ainult katalüsaatori juuresolekul. Viimase valimisel mängib peamist rolli oksüdeeriva aine olemus. Niisiis oksüdeerib KMnO 4 CO-d kõige kiiremini peeneks jahvatatud hõbeda juuresolekul, K 2 Cr 2 O 7 - elavhõbedasoolade juuresolekul, KClO 3 - OsO 4 juuresolekul. Üldiselt on CO oma redutseerivate omaduste poolest sarnane molekulaarse vesinikuga ja selle aktiivsus normaalsetes tingimustes on kõrgem kui viimasel. Huvitav on see, et leidub baktereid, mis on CO oksüdeerumise tõttu võimelised saama eluks vajalikku energiat.

CO ja H2 võrdlevat aktiivsust redutseerivate ainetena saab hinnata pöörduva reaktsiooni uurimisega:

H 2 O + CO \u003d CO 2 + H 2 + 42 kJ,

mille tasakaaluseisund kõrgel temperatuuril tekib üsna kiiresti (eriti Fe 2 O 3 juuresolekul). 830 ° C juures sisaldab tasakaalusegu võrdses koguses CO ja H 2, st mõlema gaasi afiinsus hapniku suhtes on sama. Alla 830 °C on CO tugevam redutseerija ja kõrgemal H 2 .

Ühe eespool käsitletud reaktsiooniprodukti sidumine vastavalt massimõju seadusele nihutab selle tasakaalu. Seetõttu saab süsinikmonooksiidi ja veeauru segu üle kaltsiumoksiidi juhtimisel saada vesiniku vastavalt skeemile:

H 2 O + CO + CaO \u003d CaCO 3 + H 2 + 217 kJ.

See reaktsioon toimub juba 500 °C juures.

Õhus süttib CO umbes 700 °C juures ja põleb sinise leegiga CO 2 -ks:

2 CO + O 2 \u003d 2 CO 2 + 564 kJ.

Selle reaktsiooniga kaasnev märkimisväärne soojuse eraldumine muudab süsinikmonooksiidi väärtuslikuks gaaskütuseks. Siiski leiab see kõige laiemat rakendust erinevate orgaaniliste ainete sünteesi lähteproduktina.

Paksude kivisöekihtide põletamine ahjudes toimub kolmes etapis:

1) C + O 2 \u003d CO 2; 2) CO 2 + C \u003d 2 CO; 3) 2 CO + O 2 \u003d 2 CO 2.

Toru enneaegse sulgemise korral tekib ahjus hapnikupuudus, mis võib põhjustada CO levikut kogu köetavas ruumis ja põhjustada mürgistust (läbipõlemist). Tuleb märkida, et "vingugaasi" lõhna ei põhjusta mitte CO, vaid mõnede orgaaniliste ainete lisandid.

CO leegi temperatuur võib olla kuni 2100 °C. CO põlemisreaktsioon on huvitav selle poolest, et kuumutamisel temperatuurini 700–1000 ° C kulgeb see märgatava kiirusega ainult veeauru või muude vesinikku sisaldavate gaaside (NH 3, H 2 S jne) jälgede juuresolekul. . See on tingitud vaadeldava reaktsiooni ahelloomusest, mis toimub OH-radikaalide vahepealse moodustumise kaudu vastavalt skeemidele:

H + O 2 \u003d HO + O, seejärel O + CO \u003d CO 2, HO + CO \u003d CO 2 + H jne.

Väga kõrgetel temperatuuridel muutub CO põlemisreaktsioon märgatavalt pöörduvaks. CO 2 sisaldus tasakaalusegus (rõhul 1 atm) üle 4000 °C võib olla tühine. CO molekul ise on termiliselt nii stabiilne, et ei lagune isegi 6000 °C juures. Tähtedevahelisest keskkonnast on leitud CO molekule. CO toimel metallilisele K-le temperatuuril 80 ° C moodustub värvitu kristalne, väga plahvatusohtlik ühend koostisega K 6 C 6 O 6. Kaaliumi eemaldamisel läheb see aine kergesti süsinikmonooksiidiks C 6 O 6 ("trikinooniks"), mida võib pidada CO polümerisatsiooni produktiks. Selle struktuur vastab kuueliikmelisele tsüklile, mille moodustavad süsinikuaatomid, millest igaüks on kaksiksidemega ühendatud hapnikuaatomitega.

CO interaktsioon väävliga vastavalt reaktsioonile:

CO + S = COS + 29 kJ

läheb kiiresti ainult kõrgetel temperatuuridel. Saadud süsiniktioksiid (О=С=S) on värvitu ja lõhnatu gaas (mp -139, bp -50 °С). Süsinikoksiid (II) on võimeline mõne metalliga vahetult ühinema. Selle tulemusena tekivad metallide karbonüülid, mida tuleks käsitleda kui kompleksühendeid.

Süsinikoksiid(II) moodustab ka mõne soolaga kompleksühendeid. Mõned neist (OsCl 2 · 3CO, PtCl 2 · CO jne) on stabiilsed ainult lahuses. Viimase aine teket seostatakse süsinikmonooksiidi (II) neeldumisega CuCl lahuses tugevas HCl-s. Sarnased ühendid tekivad ilmselt ka CuCl ammoniaagilahuses, mida kasutatakse sageli CO absorbeerimiseks gaaside analüüsimisel.

Kviitung.

Süsinikoksiid tekib süsiniku põletamisel hapniku puudumisel. Kõige sagedamini saadakse see süsinikdioksiidi ja kuuma söe koostoime tulemusena:

CO 2 + C + 171 kJ = 2 CO.

See reaktsioon on pöörduv ja selle tasakaal temperatuuril alla 400 °C nihkub peaaegu täielikult vasakule ja üle 1000 °C - paremale (joonis 7). Kuid see saavutatakse märgatava kiirusega ainult kõrgetel temperatuuridel. Seetõttu on CO tavatingimustes üsna stabiilne.

Riis. 7. Tasakaal CO 2 + C \u003d 2 CO.

CO moodustumine elementidest toimub vastavalt võrrandile:

2 C + O 2 \u003d 2 CO + 222 kJ.

Väikesed kogused CO saadakse mugavalt sipelghappe lagundamisel: HCOOH \u003d H 2 O + CO

See reaktsioon kulgeb kergesti, kui HCOOH reageerib kuuma tugeva väävelhappega. Praktikas viiakse see ettevalmistus läbi kas kontsentr. väävelhape vedelaks HCOOH-ks (kuumutamisel) või juhtides viimase aurud üle fosforhemipentoksiidi. HCOOH interaktsioon klorosulfoonhappega vastavalt skeemile:

HCOOH + CISO 3 H \u003d H 2 SO 4 + HCI + CO

käib normaalsel temperatuuril.

Mugav meetod CO laboratoorseks tootmiseks võib olla kontsentreeritud kuumutamine. väävelhape, oksaalhape või kaaliumraudtsüaniid. Esimesel juhul toimub reaktsioon vastavalt skeemile: H 2 C 2 O 4 \u003d CO + CO 2 + H 2 O.

Koos CO-ga eraldub ka süsihappegaas, mida saab kinni hoida, juhtides gaasisegu läbi baariumhüdroksiidi lahuse. Teisel juhul on ainuke gaasiline toode süsinikmonooksiid:

K 4 + 6 H 2 SO 4 + 6 H 2 O \u003d 2 K 2 SO 4 + FeSO 4 + 3 (NH 4) 2 SO 4 + 6 CO.

Suures koguses CO on võimalik saada kivisöe mittetäielikul põletamisel spetsiaalsetes ahjudes - gaasigeneraatorites. Tavaline ("õhk") generaatorigaas sisaldab keskmiselt (mahu%): CO-25, N2-70, CO 2 -4 ja teiste gaaside väikeseid lisandeid. Põlemisel annab 3300-4200 kJ 1 m 3 kohta. Tavalise õhu asendamine hapnikuga toob kaasa CO sisalduse olulise tõusu (ja gaasi kütteväärtuse tõusu).

Veelgi rohkem CO sisaldab vesigaasi, mis koosneb (ideaaljuhul) CO ja H 2 võrdse mahu segust ning annab põlemisel 11700 kJ / m 3. See gaas saadakse veeauru puhumisel läbi kuuma kivisöe kihi ja umbes 1000 ° C juures toimub interaktsioon vastavalt võrrandile:

H 2 O + C + 130 kJ \u003d CO + H 2.

Vesigaasi moodustumise reaktsioon kulgeb soojuse neeldumisega, kivisüsi jahutatakse järk-järgult ja selle kuumas olekus hoidmiseks on vaja vaheldumisi veeauru läbimist õhu (või hapniku) läbipääsuga. gaasigeneraatorisse. Sellega seoses sisaldab vesigaas ligikaudu CO-44, H 2 -45, CO 2 -5 ja N 2 -6%. Seda kasutatakse laialdaselt erinevate orgaaniliste ühendite sünteesiks.

Sageli saadakse segagaas. Selle saamisprotsess taandub õhu ja veeauru samaaegsele puhumisele läbi kuuma kivisöe kihi, s.o. kombineerides mõlemat ülalkirjeldatud meetodit Seetõttu on segagaasi koostis generaatori ja vee vahepealne. Keskmiselt sisaldab see: CO-30, H 2 -15, CO 2 -5 ja N 2 -50%. Kuupmeeter see annab põlemisel umbes 5400 kJ.