Ogljikov dioksid vs ogljikov monoksid | CO proti CO2
Obe spojini, ogljikov dioksid in ogljikov monoksid, sta narejeni z ogljikom in kisikom. So plini in nastajajo pri zgorevanju spojin, ki vsebujejo ogljik.
Ogljikov dioksid
Ogljikov dioksid je molekularna oblika iz ogljikovega atoma in dveh atomov kisika. Vsak atom kisika tvori dvojno vez z ogljikom, molekula pa ima linearno geometrijo. Molekulska teža ogljikovega dioksida je 44 g mol-1. Ogljikov dioksid (CO)2) je brezbarven plin in ob raztapljanju v vodi tvori ogljikovo kislino. Ogljikov dioksid je gostejši od zraka. Koncentracija ogljikovega dioksida v ozračju znaša 0,03%. S pomočjo ogljikovega cikla se količina ogljikovega dioksida v atmosferi uravnoteži. Ogljikov dioksid lahko v naravne procese, kot so dihanje, izbruh vulkana in človeške dejavnosti, kot je gorenje fosilnih goriv v vozilih in tovarnah, oddaja v ozračje. Ogljikov dioksid se v fotosintezi odstrani iz ozračja in jih lahko dolgoročno odlagamo kot karbonate. Človeški posegi (kurjenje fosilnih goriv, krčenje gozdov) so povzročili neravnovesje v ogljikovem ciklu in povečali raven plina CO2. Posledice tega so bile globalne okoljske težave, kot so kisli dež, učinek zelene hiše in globalno segrevanje. Ogljikov dioksid se v pekarski industriji uporablja za pripravo brezalkoholnih pijač, kot gasilne aparate itd.
V bioloških sistemih nastane ogljikov dioksid kot stranski produkt celičnega dihanja. Ta ogljikov dioksid je treba odstraniti iz celic, nato pa se skozi pljuča izloči v zunanje okolje. Obstajajo trije načini prevoza ogljikovega dioksida iz celic v pljuča. Eden od načinov je, da se vežemo s hemoglobinom in tvorimo karbaminohemoglobin. Nadalje se lahko ogljikov dioksid raztopi v krvni plazmi in se lahko prevaža. Najpogostejši način prenosa ogljikovega dioksida je pretvorba v bikarbonatne ione z encimom ogljikovega anhidrata v rdečih krvnih celicah.
Ogljikov monoksid
Ogljikov monoksid je tudi molekula, ki jo tvorita ogljik in kisik. En atom ogljika je vezan na atom kisika s tremi vezmi in molekula ima linearno geometrijo. Med dvema vezama sta dve kovalentni vezi in ena dativna vez. Je brezbarven plin, brez vonja in okusa in je nekoliko lažji od zraka. Molekulska teža CO je 28 g mola-1. CO se zaradi razlike v elektronegativnosti med ogljikom in kisikom obravnava kot polarna molekula. CO nastane pri delnem zgorevanju organskih spojin. Ogljikov monoksid se proizvaja tudi v bioloških sistemih v majhnih količinah. Vendar, ko ljudje vdihavajo veliko količino CO iz zunanjega okolja, lahko to povzroči smrt. CO ima večjo afiniteto do hemoglobina kot kisik in tvori karboksihemoglobinske komplekse, ki so precej stabilni. To zniža količino razpoložljivega hemoglobina za transport kisika do celic in tako povzroči celično smrt.
Kakšna je razlika med ogljikovim dioksidom in ogljikovim monoksidom? • V ogljikovem dioksidu sta dva atoma kisika vezana na en ogljik, v ogljikovem monoksidu pa je na ogljik vezan le en kisikov atom. • V CO2, obstajajo samo kovalentne vezi. Toda v CO obstaja dativna vez, ki ni dve kovalentni vezi. • CO ima lahko resonančne strukture, vendar CO2 ne more. • Ogljikov dioksid je gostejši od zraka, ogljikov monoksid pa je nekoliko lažji od zraka. • CO je polarna molekula, medtem ko je CO2 je nepolarna molekula. • Ogljikov dioksid tvori karbaminohemoglobinski kompleks s hemoglobinom, CO pa tvori karboksi hemoglobinski kompleks. • Višje koncentracije CO so za človeka zelo strupene od CO2. • CO se tvori, kadar ni dovolj kisika za oksidacijo spojin, ki vsebujejo ogljik. V osnovi se CO tvori pri delnem zgorevanju spojin, ki vsebujejo ogljik, in pri popolnem zgorevanju CO2 se proizvaja.
|