Ogljikov dioksid vs ogljikov monoksid | CO v primerjavi s CO2
Obe spojini, ogljikov dioksid in ogljikov monoksid, sta narejeni iz ogljika in kisika. So plini in nastajajo pri zgorevanju spojin, ki vsebujejo ogljik.
Ogljikov dioksid
Ogljikov dioksid je molekulska oblika iz ogljikovega atoma in dveh atomov kisika. Vsak atom kisika tvori dvojno vez z ogljikom, molekula pa ima linearno geometrijo. Molekulska masa ogljikovega dioksida je 44 g mol -1. Ogljikov dioksid (CO 2) je brezbarven plin in po raztapljanju v vodi tvori ogljikovo kislino. Ogljikov dioksid je gostejši od zraka. Koncentracija ogljikovega dioksida je v ozračju 0,03%. Skozi ogljikov cikel je količina ogljikovega dioksida v ozračju uravnotežena. Ogljikov dioksid lahko oddaja v ozračje z naravnimi procesi, kot so dihanje, izbruh vulkana in človekove dejavnosti, kot je izgorevanje fosilnih goriv v vozilih in tovarnah. Ogljikov dioksid se s fotosintezo odstrani iz ozračja in se lahko dolgoročno odloži kot karbonati. Človeško vmešavanje (izgorevanje fosilnih goriv, krčenje gozdov) je povzročilo neravnovesje v ogljikovem krogu in povečalo raven plina CO2. Posledica tega so globalni okoljski problemi, kot so kisli dež, učinek tople grede in globalno segrevanje. Ogljikov dioksid se uporablja za pripravo brezalkoholnih pijač,v pekovski industriji, kot gasilni aparati itd.
V bioloških sistemih se ogljikov dioksid proizvaja 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 prenosa ogljikovega dioksida iz celic v pljuča. Eden od načinov je vezava na hemoglobin in tvorba karbaminohemoglobina. Poleg tega se ogljikov dioksid lahko raztopi v krvni plazmi in se lahko prevaža. Najpogostejši način prenosa ogljikovega dioksida je pretvorba v bikarbonatne ione z encimom karboanhidraze 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, molekula pa ima linearno geometrijo. Med dvema obveznicama sta dve kovalentni in ena dativna. Je plin brez barve, vonja in okusa ter nekoliko lažji od zraka. Molekulska masa CO je 28 g mol -1. CO se šteje za polarno molekulo zaradi razlike v elektronegativnosti med ogljikom in kisikom. CO nastaja pri delnem zgorevanju organskih spojin. Ogljikov monoksid se v bioloških sistemih proizvaja tudi v majhnih količinah. Ko pa ljudje vdihnejo veliko količine CO iz zunanjega okolja, lahko to povzroči smrt. CO ima večjo afiniteto do hemoglobina kot kisik in tvori komplekse karboksihemoglobina, 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 atom kisika.
• V CO 2 obstajajo samo kovalentne vezi. Toda v CO obstaja dativna vez, ki ni dve kovalentni vezi.
• CO ima lahko resonančne strukture, CO 2 pa ne.
• Ogljikov dioksid je gostejši od zraka, ogljikov monoksid pa nekoliko lažji od zraka.
• CO je polarna molekula, medtem ko je CO 2 nepolarna molekula.
• Ogljikov dioksid tvori s hemoglobinom karbaminohemoglobinski kompleks, CO pa karboksi hemoglobinski kompleks.
• Višje koncentracije CO so zelo strupene za ljudi kot CO 2.
• CO nastaja, kadar ni dovolj kisikovega plina za oksidacijo spojin, ki vsebujejo ogljik. V osnovi CO nastaja pri delnem zgorevanju spojin, ki vsebujejo ogljik, pri popolnem zgorevanju pa nastaja CO 2.
