概述
一氧化碳（carbon monoxide，$\text{CO}$）是碳的不完全燃烧产物，无色无味的有毒气体。分子中碳与氧以三键相连（$\text{C} \equiv \text{O}$），键能极高（1072 kJ/mol），因此 CO 在常温下化学性质相对稳定。碳的化合价为 +2，处于中间氧化态，使 CO 成为优良的还原剂。
结构与还原性
CO 分子的电子结构与 $\text{N}_2$ 等电子体，均为 10 电子分子。CO 的还原性体现在其能夺取金属氧化物中的氧：
$\text{Fe}_2\text{O}_3 + 3\text{CO} \xrightarrow{\Delta} 2\text{Fe} + 3\text{CO}_2$
此[[氧化还原反应]]是高炉炼铁的核心步骤。CO 在燃烧时放出大量热：
$2\text{CO} + \text{O}_2 \to 2\text{CO}_2 \quad \Delta H = -566 \text{ kJ/mol}$
生物毒性机制
CO 的毒性源于其与血红蛋白（hemoglobin）的结合能力是 $\text{O}_2$ 的 200-250 倍。CO 与血红蛋白结合形成碳氧血红蛋白（COHb），阻断氧气运输，导致组织缺氧。从蛋白质结构—功能关系看，CO 与血红蛋白血红素中 Fe²⁺ 的配位改变了蛋白质四级结构，使其对 $\text{O}_2$ 的亲和力异常增高而无法释放。
对水族系统而言，水中 CO 溶解度极低，一般不构成直接威胁，但密闭空间中 CO 积累对养殖人员有致命风险。
参考资料
• 人教版九年级化学（上册）
• Stryer, *Biochemistry*, Chapter 7: Hemoglobin