Monossido di carbonio: differenze tra le versioni

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{{Composto chimico

| immagine1_nome = Carbon monoxide 2D comma.svg

| immagine1_dimensioni = 100px

| immagine1_descrizione = Formula di Struttura e dimensionistruttura

| immagine2_nome = Carbon-monoxide-3D-vdW.png

| immagine2_dimensioni = 100px

| immagine2_descrizione = Modello 3D della molecola

|nome_IUPAC = monossido di carbonio

|nomi_alternativi = ossido di carbonio (II)<br />

ossido di carbonio (II)

ossido di carbonio<br>

ossido carbonioso

|titolo_caratteristiche_generali = ---

|massa_molecolare = 28,0104

|formula = CO

|massa_molecolare = 28,01

|aspetto = gas incolore

|numero_CAS = 630-08-0

|titolo_proprietà_chimico-fisiche = ---

|densità_gas = 1,145

|solubilità_acqua = 0,23028 g/l a 293 K

|temperatura_di_fusione = −205&nbsp;°C (68 K)

|temperatura_di_ebollizione = −192&nbsp;°C (81 K)

|titolo_proprietà_termochimiche = ---

|entalpia_standard_di_formazione = −110,5

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|capacità_termica = 29,1

|titolo_indicazioni_sicurezza = ---

|temperatura_di_autoignizione = 605&nbsp;°C (878 K)

|limiti_di_esplosione = 12,5 - 74% vol.

|simbolo1 = molto tossico

|simbolo2 = estremamente infiammabile

|simbolo3 = gas compresso

|simbolo4 = nocivo

|simbolo5 =

|avvertenza = pericolo

|frasiR = 61-12-23-48/23

|frasiS = 45-53

|frasiH = {{FrasiH|331|220|360d|372|280}}

|consigliP = {{ConsigliP|260|210|202|304+340|308+313|377|381|405|403}}<ref>scheda del monossido di carbonio su [http://gestis-en.itrust.de IFA-GESTIS] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20191016183546/http://gestis-en.itrust.de/ |date=16 ottobre 2019 }}</ref>

}}

Il '''monossido di carbonio''' (o '''ossido di carbonio''' o '''ossido carbonioso''') è un gas incolore, inodore e insapore, leggermente meno denso dell'aria. A seconda della concentrazione e del tempo di esposizione può risultare altamente tossico per gli [[animalia|animali]], sia [[vertebrata|vertebrati]] che [[invertebrata|invertebrati]], che usano l'[[emoglobina]] per trasportare l'ossigeno all'interno dell'organismo; in piccole quantità viene tuttavia prodotto dal normale [[metabolismo]] animale e si ritiene svolga alcune normali funzioni biologiche. La sua [[formula chimica]] è CO, cioè la sua molecola è formata da un atomo di [[carbonio]] e uno di [[ossigeno]] legati con [[triplo legame]].

Il '''monossido di carbonio''' (o '''ossido di carbonio''' o '''ossido carbonico''') ha formula [[Carbonio|C]][[Ossigeno|O]], il [[numero CAS]] è 630-08-0, è un gas velenoso particolarmente insidioso in quanto inodore, incolore e insapore. La sua molecola è costituita da un [[atomo]] di ossigeno e un atomo di carbonio legati con un triplo [[legame chimico|legame]] (costituito da due [[legame covalente|legami covalenti]] e un [[legame di coordinazione|legame dativo]]).

SiLa sua concentrazione nell'[[atmosfera]] è variabile e ricopre un ruolo nella formazione dell'[[ozono]] a livello del suolo: si [[miscela]] bene nell'aria, con la quale forma facilmente miscele [[Esplosivo|esplosive]]; e penetra facilmente attraverso le pareti e il soffitto. Inin presenza di [[Polvere|polveri]] [[Metallo|metalliche]] finemente disperse la sostanza, forma metallo-carbonili[[Metallocarbonile|metallocarbonili]] tossici e [[Infiammabilità|infiammabili.]]; Puòpuò reagire vigorosamente con [[ossigeno]], [[acetilene]], [[cloro]], [[fluoro]], [[ossido|ossidi]] di [[azoto]].<ref>Fonte: "[http://www.cdc.gov/niosh/ipcsnitl/nitl0023.html Schede Internazionali di Sicurezza Chimica ICSC0023] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20101114195728/http://www.cdc.gov/niosh/ipcsnitl/nitl0023.html |data=14 novembre 2010 }}"</ref>

Il monossido di carbonio non esiste libero in natura in quanto, pur avendo una molecola molto stabile, reagisce in presenza di O₂, formando CO_2;viene prodotto da reazioni di [[combustione]] in difetto di aria.

Viene prodotto da [[Reazione chimica|reazioni]] di [[combustione]] in difetto di [[aria]] (cioè quando l'ossigeno presente nell'aria non è sufficiente a convertire tutto il carbonio in [[anidride carbonica]]<ref name=corr>[http://www.corriere.it/salute/dizionario/monossido_di_carbonio/index.shtml Corriere della Sera - Monossido di carbonio]</ref>), per esempio negli [[Incendio|incendi]] di [[foresta|foreste]] e [[bosco|boschi]], dove il [[Prodotto (chimica)|prodotto]] principale della [[combustione]] rimane comunque l'anidride carbonica; altre fonti naturali sono i [[vulcani]], mentre la maggior parte si genera da reazioni [[Fotochimica|fotochimiche]] che avvengono nella [[troposfera]]; inoltre si sprigiona durante le combustioni in ambienti chiusi<ref name=corr/> e dalle vecchie stufe a gas liquido, responsabili dell'alta frequenza di intossicazione da monossido di carbonio in caso la stufa non abbia efficiente aerazione.<ref name=corr/>

Si miscela bene nell'aria, con la quale forma facilmente miscele esplosive e penetra facilmente attraverso le pareti e il soffitto. In presenza di polveri metalliche finemente disperse la sostanza forma metallo-carbonili tossici e infiammabili. Può reagire vigorosamente con [[ossigeno]], [[acetilene]], [[cloro]], [[fluoro]], [[ossido|ossidi]] di [[azoto]].<ref>Fonte: "[http://www.cdc.gov/niosh/ipcsnitl/nitl0023.html Schede Internazionali di Sicurezza Chimica ICSC0023]"</ref>

== Produzione e usi ==

Il monossido di carbonio è un prodotto didella [[combustione]] incompleta dei [[Combustibile|combustibili]] [[Composto organico|organici]] (ad esempio: carbone, olio, legno, carburanti). Il CO è inoltre un combustibile importante perché rilascia una considerevole quantità di calore quando brucia all'aria, secondo la reazione:

Il CO è inoltre un combustibile importante perché rilascia una considerevole quantità di calore quando brucia all'aria.

:<ttkbd>2 CO + O₂ → 2 CO₂</ttkbd><br />[[entalpia di combustione|ΔH⁰]]_gas = -565,53&nbsp;kJ/mol

Importanti combustibili industriali a base di monossido di carbonio sono il "[[gas d'acqua"]] (una miscela di CO e [[idrogeno|H₂]]), il "[[gas d'aria"]] (una miscela di CO e [[azoto|N₂]]) ede il "[[Gas illuminante|gas da carbone"]] (miscela di CO, H₂, [[metano|CH₄]] e [[anidride carbonica|CO₂]], prodotto per [[distillazione]] del carbone e conservato nei [[gasometro|gasometri]]). Quest'ultimo era il cosiddetto "[[gas di città"]], fornito nelle case per cucinare e per il riscaldamento; oggi sostituito dal "[[gas naturale"]], ovverocostituito dalprincipalmente da [[metano]] (CH₄).

Il gas d'acqua viene prodotto facendo passare del vapore su carbone scaldato:

:<ttkbd>C + H₂O → CO + H₂</ttkbd> (gas d'acqua)

La reazione è tuttavia [[Processo endotermico|endotermica]], è necessario pertanto interrompere il flusso di vapore e insufflare aria per scaldare nuovamente il carbone.

Il gas d'aria si ottiene invece facendo passare aria sul carbone sempre scaldato:

:<ttkbd>2 C + O₂ + 4 N₂ → 2 CO + 4 N₂</ttkbd> (gas d'aria)

Questa reazione è invece [[Processo esotermico|esotermica]], perciò non occorre riscaldare il carbone come nel caso precedente. Il "gas d'acqua" ha un [[potere caloriferocalorifico]] maggiore di quello del "gas d'aria".

In [[Laboratorio chimico|laboratorio]], il CO è prodotto per [[Disidratazione (chimica)|disidratazione]] dell'[[acido formico]] con [[acido solforico|]] (H₂SO₄]]) concentrato:

:<ttkbd>HCOOH → CO + H₂O</ttkbd> (in presenza di H₂SO₄)

Il monossido di carbonio è molto [[Reattività|reattivo]]: si combina facilmente con l'[[ossigeno]], lo [[zolfo]] e gli [[alogeni]] [[fluoro]], [[cloro]] e [[bromo]]

:<ttkbd>CO + 1/2 O₂ → CO₂</tt> <br /kbd>

:<ttkbd>CO + S → COS</tt> <br /kbd>

:<ttkbd>CO + Cl₂ → COCl<sub>2</ttsub></subkbd> ([[fosgene]] o cloruro di carbonile) <br />

Il [[cloruro di carbonile]] è estremamente tossico ed è usato come [[gas asfissiante]]. È usato anche per ottenere [[diisocianato di toluene]], un [[Intermedio di reazione|intermedio]] nella preparazione di [[materie plastiche]].

Il CO è inoltre un [[composti di coordinazione|legante]] molto importante: può donare un [[Doppietto elettronico|doppietto di elettroni]] a molti [[metalli di transizione]], formando composti carbonilici. Nel [[processo Mond]] ad esempio veniva usato per purificare il [[nichel]], usando gas d'acqua per produrre il CO:

:<ttkbd>Ni + 4 CO → Ni(CO)₄</ttkbd> (T = 50&nbsp;°C)

Il [[nichel tetracarbonile]] per evaporazione può essere separato dalle impurezze; il nichel viene quindi recuperato decomponendolo per riscaldamento a 250&nbsp;[[Grado Celsius|°C]].

=== Altri usi ===

Viene inoltre utilizzato per la [[taratura]] dei [[Rilevatore di gas|rilevatori di [[gas]] domestico, nella fabbricazione di [[semiconduttori]], come [[conservantiAdditivo alimentare|conservante]] e come "[[Effetti speciali|effetto speciale]]" per rendere più lucido il cibo quando deve essere [[fotografia|fotografato]].

== Tossicità ==

[[File:Carbon-monoxide-sign.JPG|thumb|Segnale luminoso di emergenza per rivelare la presenza di elevata concentrazione di monossido di carbonio.]]

Il monossido di carbonio è tossico perché legandosi saldamente allo [[ione]] del [[ferro]] nell'[[emoglobina]] del sangue forma un complesso molto più stabile di quello formato dall'ossigeno.

{{vedi anche|Intossicazione da monossido di carbonio}}

La formazione di questo complesso fa sì che l'emoglobina sia stabilizzata nella forma di [[carbossiemoglobina]] (COHb) che, per le sue proprietà [[regolazione allosterica|allosteriche]], rilascia più difficilmente ossigeno ai tessuti. L'intossicazione da monossido di carbonio conduce ad uno stato di incoscienza (il cervello riceve via via meno ossigeno) e quindi alla morte per [[anossia]].

Il monossido di carbonio è un'[[emotossina]], perché legandosi saldamente allo [[ione]] del [[ferro]] nell'[[emoglobina]] del sangue forma un [[Complesso (chimica)|complesso]] (chiamato [[carbossiemoglobina]]) 300 volte più stabile di quello formato dall'ossigeno (chiamato [[ossiemoglobina]]),<ref name=corr/> ostacolando così il trasporto di ossigeno nel sangue. Tale affinità scaturisce dalla struttura dei suoi [[orbitali molecolari]]: infatti, a differenza dell'ossigeno, non solo cede un [[Doppietto elettronico|doppietto di elettroni]] al ferro, ma ha anche due [[Orbitale pi greco|orbitali π]] liberi che possono ricevere ulteriori elettroni dagli orbitali ''d'' del ferro, stabilizzando ulteriormente il complesso. I gasorecettori che rilevano il CO legano il CO tramite gruppi [[eme]] e possono essere [[Fattore di trascrizione|fattori di trascrizione]].

Il monossido di carbonio si lega più saldamente all'emoglobina dell'ossigeno per via della struttura dei suoi orbitali molecolari. A differenza dell'ossigeno infatti, non solo cede un [[Doppietto elettronico|doppietto di elettroni]] al ferro, ma ha anche due orbitali π liberi che possono ricevere ulteriori elettroni dagli orbitali ''d'' del ferro creando così un composto 210 volte più stabile.

Sempre a causa della sua alta affinità per il ferro, svolge un ruolo tossico all'interno dei [[Mitocondrio|mitocondri]]: il monossido di carbonio si complessa con i [[citocromi]] della [[catena di trasporto degli elettroni]] perché questi contengono l'[[eme]] come [[gruppo prostetico]] (ipossia citotossica).

Gli effetti sono più rapidi sui bambini perché il monossido di carbonio tende a stratificarsi al suolo.

L'intossicazione da monossido di carbonio rende la cute del cadavere di un tipico colore rosso ciliegia, tanto da farlo sembrare ancora vitale.

Per la sua tossicità, il monossido di carbonio fu utilizzato in [[Camera a gas|camere a gas]] [[Gaswagen|mobili]] (semplici autocarri in cui venivano stipate dalle 50 alle 60 persone a cui veniva fatto respirare i gas di scarico prodotti dal motore) definite però dagli esecutori "inefficienti" dal punto di vista quantitativo.

== Primo Soccorso ==

* Se sospettate un caso di intossicazione da monossido di carbonio, allontanatevi immediatamente dal luogo in cui questa avviene. Se qualcuno fosse rimasto nel luogo e fosse impossibilitato ad allontanarsi, dopo aver preso un buon respiro in una zona di aria pulita portarsi nel luogo, trattenendo per quanto possibile il respiro, ed aprire una finestra; dopo di che, uscire nuovamente dal sito. Acquisita nuova aria pulita, rientrare nel sito ed estrarne l'intossicato. Chiamare appena possibile il servizio di Emergenza Sanitaria [[118 - Emergenza sanitaria|118]], descrivendo attentamente la situazione e chiedendo alla Centrale Operativa l'intervento di un'[[Ambulanza]] e dei [[Vigile del fuoco|Vigili del Fuoco]]. Ricordate che nel momento della chiamata rappresentate gli occhi, le orecchie e la bocca della centrale operativa, quindi rispondete a tutte le loro domande, anche se vi sembrano inutili o superflue. Il personale della centrale operativa è addestrato e sa esattamente cosa chiedervi.

* Applicare il [[Basic Life Support|BLS]] (Basic Life Support) o il BLS-D (Basic Life Support and Defibrillation), se abilitati all'uso del defibrillatore

* Monitorare le funzioni vitali ([[Frequenza cardiaca]], [[Frequenza respiratoria]]...)

* Attendere l'arrivo dell'[[Ambulanza]]

== Note ==

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== Bibliografia ==

* {{cita libro|cognome= Weissermel|nome= Klaus|coautori= Hans-Jürgen Arpe, Charlet R. Lindley|titolo= Industrial organic chemistry|edizione= 4|anno= 2003

* {{cita libro

|editore= Wiley-VCH|lingua= inglese|url= http://books.google.com/books?id=OUGVPYqtnNgC&dq=weissermel+arpe+%22industrial+organic+chemistry%22&hl=it&source=gbs_navlinks_s

|cognome= Weissermel

|ISBN= 3-527-30578-5|pp= 24-26|cid= Weissermel-Arpe}}

|nome= Klaus

|coautori= Hans-Jürgen Arpe, Charlet R. Lindley

* {{Cita libro| nome= Giorgio | cognome= Di Domenico | titolo= Manuale per la formazione del Volontario della Croce Rossa | anno= 2012 | editore= F.lli Scaravaglio & C. Industria Grafica ed Editoriale | città= Torino |pp= 278-279}}

|titolo= Industrial organic chemistry

|edizione= 4

|anno= 2003

|editore= Wiley-VCH

|lingua= inglese

|url= http://books.google.com/books?id=OUGVPYqtnNgC&dq=weissermel+arpe+%22industrial+organic+chemistry%22&hl=it&source=gbs_navlinks_s

|ISBN= 3-527-30578-5

|pp= 24-26

|cid= Weissermel-Arpe}}

== Voci correlate ==

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== Altri progetti ==

{{interprogetto|commonspreposizione=Category:Carbon monoxidesul}}

== Collegamenti esterni ==

* {{ThesaurusCollegamenti BNCFesterni}}

{{Ossidi}}

{{Controllo di autorità}}

{{Portale|chimica}}