Ogljikov dioksid proti ogljikovemu monoksidu | CO proti CO2
Obe spojini, ogljikov dioksid in ogljikov monoksid, sta narejeni iz ogljika in kisika. So plini in nastanejo pri zgorevanju spojin, ki vsebujejo ogljik.
ogljikov dioksid
Ogljikov dioksid je molekularna oblika iz atoma ogljika 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 (CO2) je brezbarven plin in po raztapljanju v vodi, tvori ogljikovo kislino. Ogljikov dioksid je gostejši od zraka. Koncentracija ogljikovega dioksida v atmosferi je 0,03%. S kroženjem ogljika se količina ogljikovega dioksida v ozračju uravnoteži. Ogljikov dioksid lahko oddaja v ozračje z naravnimi procesi, kot so dihanje, izbruh vulkana in človeške dejavnosti, kot je kurjenje fosilnih goriv v vozilih in tovarnah. Ogljikov dioksid se s fotosintezo odstrani iz atmosfere in se lahko na dolgi rok odlagajo kot karbonati. Vmešavanje človeka (kurjenje fosilnih goriv, krčenje gozdov) je povzročilo neravnovesje v ogljikovem ciklu, kar je povečalo raven plina CO2. Globalni okoljski problemi, kot so kisli dež, učinek tople grede in globalno segrevanje, so posledica tega. Ogljikov dioksid se uporablja za izdelavo brezalkoholnih pijač, v pekarski industriji, kot gasilni aparat itd.
V bioloških sistemih nastaja ogljikov dioksid kot stranski produkt celičnega dihanja. Ta ogljikov dioksid je treba odstraniti iz celic, nato pa se preko pljuč izloči v zunanje okolje. Obstajajo trije načini prenosa ogljikovega dioksida iz celic v pljuča. Eden od načinov je, da se veže s hemoglobinom in tvori karbaminohemoglobin. Poleg tega se lahko ogljikov dioksid raztopi v krvni plazmi in se lahko prenaša. Najpogostejši način za transport ogljikovega dioksida je pretvorba v bikarbonatne ione z encimom karboanhidraza v rdečih krvničkah.
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 vezma sta dve kovalentni vezi in ena dativna vez. Je plin brez barve, vonja in okusa ter nekoliko lažji od zraka. Molekulska masa CO je 28 g mol-1 CO velja za polarno molekulo zaradi razlike v elektronegativnosti med ogljikom in kisikom. CO nastane z delnim zgorevanjem organskih spojin. Ogljikov monoksid nastaja tudi v bioloških sistemih v majhnih količinah. Ko pa ljudje vdihnejo veliko količino 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 zmanjša količino razpoložljivega hemoglobina za transport kisika do celic, kar 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 samo en atom kisika.
• V CO2 so samo kovalentne vezi. Toda v CO obstaja dativna vez, ki ni dve kovalentni vezi.
• CO ima lahko resonančne strukture, CO2 pa ne.
• Ogljikov dioksid je gostejši od zraka, vendar je ogljikov monoksid nekoliko lažji od zraka.
• CO je polarna molekula, medtem ko je CO2 nepolarna molekula.
• Ogljikov dioksid tvori karbaminohemoglobinski kompleks s hemoglobinom, CO pa tvori karboksi hemoglobinski kompleks.
• Višje koncentracije CO so zelo strupene za ljudi kot CO2.
• CO nastane, ko ni dovolj kisika za oksidacijo spojin, ki vsebujejo ogljik. V bistvu CO nastane pri delnem zgorevanju spojin, ki vsebujejo ogljik, pri polnem zgorevanju pa CO2.
