Въглероден диоксид срещу въглероден моноксид | CO срещу CO2
И двете съединения, въглероден диоксид и въглероден моноксид, са направени с въглерод и кислород. Те са газове и се образуват при изгарянето на съединения, съдържащи въглерод.
Въглероден двуокис
Въглеродният диоксид е молекулна форма от въглероден атом и два кислородни атома. Всеки кислороден атом образува двойна връзка с въглерод, а молекулната има линейна геометрия. Молекулното тегло на въглеродния диоксид е 44 g мол-1. Въглероден диоксид (CO2) е безцветен газ и при разтварянето във вода образува въглеродна киселина. Въглеродният диоксид е по-гъст от въздуха. Концентрацията на въглероден диоксид е 0,03% в атмосферата. Чрез въглеродния цикъл количеството на въглеродния диоксид в атмосферата се балансира. Въглеродният диоксид може да отделя 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 отделя от атмосферата при фотосинтеза и те могат да се отлагат като карбонати в дългосрочен план. Човешките смущения (изгаряне на изкопаеми горива, обезлесяване) са предизвикали дисбаланс в въглеродния цикъл, увеличавайки нивото на CO2. Глобалните екологични проблеми като киселинен дъжд, ефект на парникови къщи и глобалното затопляне са довели до последица от това. Въглеродният диоксид се използва за приготвяне на безалкохолни напитки в производството на хлебни изделия, като пожарогасители и др.
В биологичните системи въглеродният диоксид се произвежда като страничен продукт на клетъчното дишане. Този въглероден диоксид трябва да бъде отстранен от клетките и след това той се отделя във външната среда чрез белите дробове. Има три начина за транспортиране на въглероден диоксид от клетките до белите дробове. Един от начините е да се свържете с хемоглобин и да образувате карбаминохемоглобин. Освен това въглеродният диоксид може да се разтвори в кръвната плазма и може да се транспортира. Най-разпространеният начин за транспортиране на въглероден диоксид е превръщането му в бикарбонатни йони чрез ензим въглеродна анхидраза в червените кръвни клетки.
Въглероден окис
Въглеродният окис 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 и една е дативна връзка. Това е безцветен газ без мирис и без вкус и е малко по-лек от въздуха. Молекулното тегло на CO е 28 g mol-1. CO се счита за полярна молекула поради електроотрицателната разлика между въглерода и кислорода. CO се получава при частично изгаряне на органични съединения. Въглеродният окис се произвежда и в биологичните системи в минимални количества. Въпреки това, когато хората вдишат голямо количество CO от външната среда, това може да причини смърт. СО има по-висок афинитет към хемоглобина от кислорода и образува карбоксихемоглобинови комплекси, които са доста стабилни. Това понижава количеството на наличния хемоглобин за транспортиране на кислород до клетките, като по този начин причинява смъртта на клетките.
Каква е разликата между въглероден диоксид и въглероден моноксид? • Във въглеродния диоксид два кислородни атома са свързани към един въглерод, но при въглеродния окис само един кислороден атом е свързан с въглерод. • В СО2, има само ковалентни връзки. Но в СО има дативна връзка, различна от две ковалентни връзки. • СО може да има резонансни структури, но СО2 не мога. • Въглеродният диоксид е по-плътен от въздуха, но въглеродният окис е малко по-лек от въздуха. • СО е полярна молекула, докато CO2 е неполярна молекула. • Въглеродният диоксид образува карбаминохемоглобинов комплекс с хемоглобин, но СО образува карбокси хемоглобинов комплекс. • По-високите концентрации на CO са силно токсични за хората от CO2. • CO се образува, когато няма достатъчно кислороден газ за окисляване на въглеродсъдържащи съединения. По принцип СО се образува при частично изгаряне на съединения, съдържащи въглерод, и при пълно изгаряне CO2 се произвежда.
|