Ugljični dioksid protiv ugljičnog monoksida | CO vs CO2
Oba spoja, ugljični dioksid i ugljični monoksid, napravljeni su od ugljika i kisika. Oni su plinovi i nastaju izgaranjem spojeva koji sadrže ugljik.
ugljični dioksid
Ugljični dioksid je oblik molekule od atoma ugljika i dva atoma kisika. Svaki atom kisika tvori dvostruku vezu s ugljikom, a molekula ima linearnu geometriju. Molekularna težina ugljičnog dioksida je 44 g mola-1 Ugljikov dioksid (CO2) je bezbojan plin, a nakon otapanja u vodi, stvara ugljičnu kiselinu. Ugljični dioksid je gušći od zraka. Koncentracija ugljičnog dioksida u atmosferi je 0,03%. Kruženjem ugljika uravnotežuje se količina ugljičnog dioksida u atmosferi. Ugljični dioksid može se emitirati u atmosferu kroz prirodne procese poput disanja, erupcije vulkana i ljudskih aktivnosti poput izgaranja fosilnih goriva u vozilima i tvornicama. Ugljični dioksid se uklanja iz atmosfere u fotosintezi, a oni se dugoročno mogu taložiti kao karbonati. Ljudsko uplitanje (izgaranje fosilnih goriva, krčenje šuma) uzrokovalo je neravnotežu u ciklusu ugljika, povećavajući razinu CO2. Globalni ekološki problemi poput kiselih kiša, efekta staklenika i globalnog zatopljenja rezultirali su kao posljedica toga. Ugljični dioksid se koristi za proizvodnju bezalkoholnih pića, u pekarskoj industriji, kao aparat za gašenje požara, itd.
U biološkim sustavima ugljični dioksid nastaje kao nusprodukt staničnog disanja. Taj ugljični dioksid treba ukloniti iz stanica, a zatim se putem pluća izlučuje u vanjski okoliš. Postoje tri načina prijenosa ugljičnog dioksida iz stanica u pluća. Jedan način je vezati se s hemoglobinom i formirati karbaminohemoglobin. Nadalje, ugljični dioksid se može otopiti u krvnoj plazmi i može se transportirati. Najčešći način prijenosa ugljičnog dioksida je njegovo pretvaranje u bikarbonatne ione pomoću enzima karboanhidraze u crvenim krvnim stanicama.
ugljični monoksid
Ugljični monoksid također je molekula koju čine ugljik i kisik. Jedan atom ugljika vezan je na atom kisika s tri veze, a molekula ima linearnu geometriju. Među dvije veze, dvije su kovalentne veze, a jedna je dativna veza. To je plin bez boje, mirisa i okusa, a nešto je lakši od zraka. Molekulska težina CO je 28 g mola-1 CO se smatra polarnom molekulom zbog razlike u elektronegativnosti između ugljika i kisika. CO nastaje djelomičnim izgaranjem organskih spojeva. Ugljični monoksid se također proizvodi u biološkim sustavima u malim količinama. Međutim, kada ljudi udišu veliku količinu CO iz vanjskog okoliša, to može uzrokovati smrt. CO ima veći afinitet prema hemoglobinu od kisika i stvara komplekse karboksihemoglobina, koji su prilično stabilni. To smanjuje količinu dostupnog hemoglobina za prijenos kisika do stanica, uzrokujući smrt stanice.
Koja je razlika između ugljičnog dioksida i ugljičnog monoksida?
• U ugljičnom dioksidu dva atoma kisika vezana su na jedan ugljik, ali u ugljikovom monoksidu samo je jedan atom kisika vezan na ugljik.
• U CO2 postoje samo kovalentne veze. Ali u CO postoji dativna veza osim dvije kovalentne veze.
• CO može imati rezonantne strukture, ali CO2 ne može.
• Ugljični dioksid je gušći od zraka, ali je ugljični monoksid nešto lakši od zraka.
• CO je polarna molekula, dok je CO2 nepolarna molekula.
• Ugljični dioksid tvori kompleks karbaminohemoglobina s hemoglobinom, ali CO tvori kompleks karboksi hemoglobina.
• Više koncentracije CO vrlo su toksične za ljude od CO2.
• CO nastaje kada nema dovoljno plina kisika za oksidaciju spojeva koji sadrže ugljik. U osnovi, CO nastaje pri djelomičnom izgaranju spojeva koji sadrže ugljik, a pri potpunom izgaranju nastaje CO2.