Въглероден диоксид срещу въглероден моноксид | CO срещу CO2
И двете съединения, въглероден диоксид и въглероден оксид, се произвеждат с въглерод и кислород. Те са газове и се образуват при изгарянето на въглеродсъдържащи съединения.
Въглероден двуокис
Въглеродният диоксид е молекулна форма от въглероден атом и два кислородни атома. Всеки кислороден атом образува двойна връзка с въглерод и молекулата има линейна геометрия. Молекулното тегло на въглеродния диоксид е 44 g мол -1. Въглероден диоксид (CO 2) е безцветен газ и при разтваряне във вода образува въглеродна киселина. Въглеродният диоксид е по-плътен от въздуха. Концентрацията на въглероден диоксид е 0,03% в атмосферата. Чрез въглеродния цикъл количеството въглероден диоксид в атмосферата е балансирано. Въглеродният диоксид може да излъчва в атмосферата чрез естествени процеси като дишане, изригване на вулкан и човешки дейности като изгаряне на изкопаеми горива в превозни средства и фабрики. Въглеродният диоксид се отстранява от атмосферата при фотосинтеза и в дългосрочен план те могат да се депонират като карбонати. Човешката намеса (изгаряне на изкопаеми горива, обезлесяване) е довела до дисбаланс във въглеродния цикъл, увеличавайки нивото на CO2 CO2. В резултат на това се дължат глобални екологични проблеми като киселинен дъжд, парников ефект и глобално затопляне. Въглеродният диоксид се използва за приготвяне на безалкохолни напитки,в хлебната индустрия, като пожарогасители и др.
В биологичните системи въглеродният диоксид се произвежда като страничен продукт от клетъчното дишане. Този въглероден диоксид трябва да се отстрани от клетките и след това да се екскретира във външната среда чрез белите дробове. Има три начина за транспортиране на въглероден диоксид от клетките в белите дробове. Единият начин е да се свържете с хемоглобина и да образувате карбаминохемоглобин. Освен това въглеродният диоксид може да се разтвори в кръвната плазма и да се транспортира. Най-често срещаният начин за транспортиране на въглероден диоксид е превръщането му в бикарбонатни йони чрез ензима карбоанхидраза в червените кръвни клетки.
Въглероден окис
Въглеродният оксид също е молекула, образувана от въглерод и кислород. Един въглероден атом е свързан с кислороден атом с три връзки и молекулата има линейна геометрия. Сред две връзки две са ковалентни връзки, а една е дативна връзка. Това е газ без цвят, мирис и вкус и е малко по-лек от въздуха. Молекулното тегло на CO е 28 g mol -1. CO се счита за полярна молекула поради разликата в електроотрицателността между въглерода и кислорода. CO се получава от частичното изгаряне на органични съединения. Въглеродният окис също се произвежда в биологични системи в малки количества. Въпреки това, когато хората вдишват голямо количество CO от външната среда, това може да причини смърт. CO има по-висок афинитет към хемоглобина от кислорода и образува карбоксихемоглобинови комплекси, които са доста стабилни. Това намалява количеството на наличния хемоглобин за транспортиране на кислород до клетките, като по този начин причинява клетъчна смърт.
Каква е разликата между въглероден диоксид и въглероден моноксид?
• Във въглеродния диоксид два кислородни атома са свързани с един въглерод, но във въглеродния оксид само един кислороден атом е свързан с въглерод.
• В CO 2 има само ковалентни връзки. Но в CO има дативна връзка, различна от две ковалентни връзки.
• CO може да има резонансни структури, но CO 2 не може.
• Въглеродният диоксид е по-плътен от въздуха, но въглеродният окис е малко по-лек от въздуха.
• CO е полярна молекула, докато CO 2 е неполярна молекула.
• Въглеродният диоксид образува карбаминохемоглобинов комплекс с хемоглобин, но CO образува карбокси хемоглобинов комплекс.
• По-високите концентрации на CO са силно токсични за хората от CO 2.
• CO се образува, когато няма достатъчно кислороден газ за окисляване на съдържащите въглерод съединения. По принцип CO се образува при частично изгаряне на въглеродсъдържащи съединения, а при пълно изгаряне се получава CO 2.
