monòxid de carboni

CO, òxid de carboni

m

Química

Gas incolor, tòxic, descobert per Josep Priestley (1772) i estudiat per Humphry Davy (1808).

És el producte resultant de l’oxidació incompleta del carboni per l’oxigen; és el constituent combustible de diferents mescles gasoses industrials i el reductor gasós més emprat en metal·lúrgia. És preparat industrialment per combustió del carbó amb aire en defecte. En el laboratori és obtingut pur per deshidratació de l’àcid fòrmic:

aquesta reacció no es reversible a la temperatura ordinària, la qual cosa el monòxid de carboni no pot ésser considerat com un anhídrid fòrmic, sinó que ho ha d’ésser com un òxid neutre. L’estructura molecular és encara discutida, però hom accepta la següent:

, que manifesta la presència de dues covalències normals i d’una covalència dativa, els dos electrons de la qual són fornits per l’oxigen. El monòxid de carboni és summament tòxic per a tots els vertebrats a causa de la formació de carboxihemoglobina, que impedeix la funció normal de l’hemoglobina de la sang. Com que té un pes específic molt semblant al de l’aire, s’hi difon molt bé i augmenta, així, el perill d’emmetzinament. El monòxid de carboni és essencialment un compost no saturat en el qual el carboni tendeix a retrobar el seu grau d’oxidació normal (4); és, doncs, reductor: amb els halògens dóna directament o indirectament halogenurs de carbonil COX2, amb el sofre dóna COS, i amb l’oxigen, CO2, segons la reacció: CO + 1/2 O2 →CO2, ΔH = -285 kj. El monòxid de carboni redueix un gran nombre d’òxids metàl·lics: alguns de metalls nobles, com el pal·ladi, l’argent i l’or, són reduïts fins i tot a la temperatura ordinària; inversament, els metalls molt oxidables (MgO, Al2O3) no són reduïts en els límits de les temperatures realitzables industrialment. També pot reduir alguns òxids no metàl·lics: amb l’aigua té lloc la reacció reversible CO + H2O →CO2 + H2, ΔH = -42 kj. El monòxid de carboni es condueix com a oxidant amb certes substàncies més reductores que no pas ell: els metalls alcalins, el magnesi i el bor, per exemple, el redueixen a 1 200°C; però les reaccions més importants industrialment són les de l’hidrogen, amb el qual dóna productes totalment diferents segons la temperatura i la pressió aplicades i la natura del catalitzador emprat. Així, a la pressió ordinària, a uns 200°C, i en presència de catalitzadors de níquel, cobalt o ferro, dóna essencialment hidrocarburs alifàtics, saturats o no, mentre que en presència d’òxid de zinc, a 350°C, i sota 25 MPa, dóna gairebé exclusivament alcohol metílic: CO + 2H2 →CH3 - OH, Δ = - 130 kj.