Монооксид углерода


Моноокси́д углеро́да (оксид углерода(II), о́кись углеро́да, уга́рный газ; лат. Carbonii monoxidum; химическая формула — CO) — химическое соединение, представляющее собой несолеобразующий оксид углерода, состоящий из одного атома кислорода и углерода.

При стандартных условиях монооксид углерода — это бесцветный токсичный газ без вкуса и запаха, легче воздуха.

Молекула CO имеет тройную связь, как и молекула азота N2. Так как эти молекулы сходны по строению (изоэлектронны, двухатомны, имеют близкую молярную массу), то и свойства их также схожи — очень низкие температуры плавления и кипения, близкие значения стандартных энтропий и т. п.

Согласно методу молекулярных орбиталей, электронная конфигурация невозбуждённой молекулы CO σ2
O
σ2
z
π4
x, y
σ2
C
. Тройная связь образована σ-связью, образованной за счёт σz электронной пары, а электроны дважды вырожденного уровня πx, y соответствуют двум π-связям. Электроны на несвязывающих σC-орбитали и σO-орбитали соответствуют двум электронным парам, одна из которых локализована у атома углерода, другая — у атома кислорода.

Благодаря наличию тройной связи молекула CO весьма прочна (энергия диссоциации — 1069 кДж/моль (256 ккал/моль), что больше, чем у любых других двухатомных молекул), и имеет малое межъядерное расстояние (dC≡O=0,1128 нм).

Молекула слабо поляризована, её электрический дипольный момент μ = 0,04⋅10−29 Кл·м. Многочисленные исследования показали, что отрицательный заряд в молекуле CO сосредоточен на атоме углерода C←O+ (направление дипольного момента в молекуле противоположно предполагавшемуся ранее). Энергия ионизации — 14,0 эВ, силовая константа связи — k = 18,6.