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Schwefeldioxid ist mesomeriestabilisiert:
Mesomere Grenzformeln von Schwefeldioxid

Verwendung 

Flüssiges Schwefeldioxid löst zahlreiche Stoffe und hat sich daher als wertvolles Lösungsmittel etabliert.

In der Lebensmittelindustrie findet Schwefeldioxid als Konservierungs–,Antioxidations– und Desinfektionsmittel Verwendung, vor allem für Trockenfrüchte, Kartoffelgerichte, Fruchtsäfte, Marmelade und Wein. Wein- und Bierfässer werden zur Desinfizierung vor der Verwendung durch Behandlung mit SO2–Gas ausgeschwefelt.

Schwefeldioxid zerstört das Vitamin B1. In der EU ist es als Lebensmittelzusatzstoff der Nummer E 220 auch für „Bio“-Produkte zugelassen. Es dient auch zur Herstellung von Sulfurylchlorid SO2Cl2 und Thionylchlorid SOCl2.

Ferner ist Schwefeldioxid ein wichtiges Edukt zur Herstellung von Schwefeltrioxid, um anschließend konzentrierte Schwefelsäure z. B. mit dem Kontaktverfahren herzustellen.

Schwefeldioxid dient auch zur Herstellung von vielen Chemikalien, Medikamenten und Farbstoffen und zum Bleichen von Papier und Textilien.

Umweltverschmutzung 

SO2 schädigt in hohen Konzentrationen Mensch, Tiere und Pflanzen. Die Oxidationsprodukte führen zu „Saurem Regen“, der empfindliche Ökosysteme wie Wald und Seen gefährdet, Gebäude und Materialien angreift. Die SO2-Emissionen der entwickelten Industriestaaten konnten jedoch in den letzten zwei Jahrzehnten durch die Nutzung schwefelarmer bzw. schwefelfreier Brenn- und Kraftstoffe stark reduziert werden.

Von allen Verkehrsträgern leistet der internationale Schifffahrtsverkehr den höchsten Emissionsbeitrag. Verschärfte Auflagen für PKW und LKW-Kraftstoffe führten in der Vergangenheit dazu, dass der beim Raffinieren entfernte Schwefel entsorgt wurde, indem er dem in der Schifffahrt verwendeten Schweröl zugesetzt wurde. Dort liegt der maximal zulässige Schwefelgehalt derzeit bei 4,5 Prozent. Die IMO hat den Grenzwert jedoch reduziert: Bis 2012 soll er auf 3,5 und bis 2020 auf 0,5 Prozent gesenkt werden. Diese Grenze gilt bereits heute für kalifornische Küstengewässer.[6] In der Ost- und Nordsee gibt es Schwefelemissionsüberwachungsgebiete, in denen der Grenzwert heute 1,5 Prozent beträgt. Bis zum Jahr 2010 soll er auf 1 Prozent und bis 2015 auf 0,1 Prozent abgesenkt werden. Selbst dann ist dieser Kraftstoff noch 100 mal schmutziger, als der in Europa für Nutzfahrzeuge zugelassene Dieselkraftstoff.[7]

Das Max-Planck-Institut für Meteorologie konnte im Rahmen einer Studie zeigen, dass in der Umgebung der stark frequentierten Seehäfen Rotterdam, Antwerpen und Milford Haven eine erheblich dichtere Wolkendecke herrscht als im Umland. Schwefeldioxid und Stickoxide wirken als Kondensationskeime und regen die Wolkenbildung an. Das durch diese Wolkendecke verstärkte Albedo führte zu einer Verringerung der Sonnenenergie, die die darunterliegenden Gebiete erhalten.[8]

Sicherheitshinweise 

Eine Schwefeldioxidkonzentration, die über dem MAK-Wert liegt, kann beim Menschen zu Kopfschmerzen, Übelkeit und Benommenheit führen. In höheren Konzentrationen schädigt das Gas stark die Bronchien und Lungen oder sogar die Nucleinsäuren, die Träger der Erbeigenschaften.

Kohlenstoffmonoxid
 

* Kohlenmonoxid
* Kohlenstoffmonooxid

Summenformel CO
CAS-Nummer 630-08-0
PubChem 281
Kurzbeschreibung farb- und geruchloses Gas
Eigenschaften
Molare Masse 28,01 g·mol−1
Aggregatzustand

gasförmig
Dichte

1,2506 kg·m−3 (0 °C)[1]
Schmelzpunkt

−205,07 °C[1]
Siedepunkt

−191,55 °C[1]
Löslichkeit

Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Kohlenstoffmonoxid (auch Kohlenstoffmonooxid, gebräuchlicher Kurzname: Kohlenmonoxid) ist eine chemische Verbindung aus Kohlenstoff und Sauerstoff und ist damit neben Kohlenstoffdioxid, Kohlenstofftrioxid und Kohlenstoffsuboxid eines der Oxide des Kohlenstoffs.

Kohlenstoffmonoxid ist ein farb-, geruch- und geschmackloses giftiges Gas. Es entsteht bei der unvollständigen Oxidation von kohlenstoffhaltigen Substanzen. Dies erfolgt zum Beispiel beim Verbrennen dieser Stoffe, wenn nicht genügend Sauerstoff zur Verfügung steht oder die Verbrennung bei hohen Temperaturen stattfindet (siehe auch: Boudouard-Gleichgewicht). Kohlenstoffmonoxid selbst ist brennbar und verbrennt mit blauer Flamme zusammen mit Sauerstoff zu Kohlenstoffdioxid.
Inhaltsverzeichnis

In der deutschen Norm DIN 32640 „Chemische Elemente und einfache anorganische Verbindungen – Namen und Symbole“ vom Dezember 1986 werden nur die Schreibweisen „Kohlenstoffmonooxid“ und „Carbonmonooxid“ mit „oo“ empfohlen, weil nach den IUPAC-Regeln für die Nomenklatur der anorganischen Chemie Endvokale vorangestellter griechischer Zahlwörter nicht weggelassen werden.

Dagegen werden in der Ausgabe der IUPAC-Nomenklatur von 1990 nur die Schreibweisen „Kohlenstoffmonoxid“ und „Carbonmonoxid“ genannt, zur Verwendung der multiplikativen Präfixe heißt es: „Die abschließenden Vokale der multiplikativen Präfixe werden nicht weggelassen, es sei denn, es liegen zwingende sprachliche Gründe vor. Monoxid ist eine derartige Ausnahme“.[3]

Eigenschaften 

Physikalische Eigenschaften 

Strukturformel von Kohlenmonoxid mit Bindungslänge
Die Bindungslänge zwischen dem Kohlenstoff- und Sauerstoffatom beträgt in der Festphase 106 pm und in der Gasphase 112,8 pm.[4]
Zündtemperatur 605 °C[1]
Kritische Temperatur −140,2 °C[1]
Kritischer Druck 35,0 bar[1]
ΔfH0g −110,53 kJ/mol

Die Molekülstruktur kann am besten mit der Molekülorbitaltheorie beschrieben werden. Die im Vergleich zu organischen Carbonylverbindungen etwa 10 pm kürzere C-O-Bindung weist auf eine partielle Dreifachbindung hin.[5] Das Molekül hat ein geringes Dipolmoment (0,12 D) und wird oft wie folgt dargestellt (Mesomerie):
Mesomere Grenzstrukturen. Zu beachten ist, dass die Oktettregel in den beiden rechten Strukturformeln nicht eingehalten wird.

Die ungewöhnliche Stabilität hat ähnliche Gründe wie beim sehr inerten, isoelektronischen Distickstoffmolekül (N2): Die CO-Dissoziationsenergie beträgt 1070,3 kJ/mol.[4]

Chemische Eigenschaften 
Satellitenmessung der weltweiten Kohlenstoffmonoxid­verteilung

Die Bildung von Kohlenstoffmonoxid aus den Elementen ist zwar exotherm, allerdings steht Kohlenstoffmonoxid in einem Disproportionierungsgleichgewicht mit Kohlenstoff und Kohlenstoffdioxid. Weil sich dieses Gleichgewicht bei Raumtemperatur nur fast unmessbar langsam einstellt, lässt sich CO trotz der ungünstigen Gleichgewichtslage isolieren – CO ist metastabil. Bei höheren Temperaturen verschiebt sich das Gleichgewicht zugunsten des Kohlenstoffmonoxids (Prinzip von LeChatelier). Dies wird beispielsweise bei der Eisenherstellung (Hochofenprozess) genutzt, wo das gasförmige Kohlenstoffmonoxid ein viel effektiveres Reduktionsmittel darstellt als der feste Koks. Die Halbwertszeit von Kohlenstoffmonoxid in der Atmosphäre beträgt etwa ein bis vier Monate, abhängig von der Lufttemperatur und Anwesenheit anderer Gase.[6]

Kohlenstoffmonoxid ist ein gutes und preiswertes Reduktionsmittel und wird in dieser Funktion vielfältig verwendet. Die Oxidationskraft von CO ist hingegen nur schwach ausgeprägt.

Kohlenstoffmonoxid ist ein in der Organometallchemie häufig verwendeter Ligand, die Chemie Metallcarbonyle ist daher gut erforscht. Kohlenstoffmonoxid zählt zu den Starkfeld-Liganden und ist isoelektronisch zum Distickstoff (N2) sowie zu den Ionen Cyanid (CN−) und Nitrosyl (NO+). Durch Ausprägung von sich synergetisch verstärkenden Hin- und Rückbindungen entsteht eine starke Metall-Ligand-Bindung. CO ist ein starker σ-Donator und π-Akzeptor.

Kohlenstoff und Sauerstoff sind bei Kohlenstoffmonoxid sehr fest aneinander gebunden. Zur Spaltung in zwei Atome (homolytische Spaltung) sind 1073 kJ/mol erforderlich. Diese Bindungsenergie ist besonders groß, für N2 sind nur 946 kJ/mol erforderlich[7].

(wikipedia)

Mappa delle concentrazioni di ossidi di azoto (NOx) generato da tre ciminiere industriali che emette 1 g/s di NOx sotto un vento di 5 m/s in direzione E e terreno accidentato.