διοξείδιο του άνθρακα έναντι μονοξειδίου του άνθρακα | CO έναντι CO2
Και οι δύο ενώσεις, το διοξείδιο του άνθρακα και το μονοξείδιο του άνθρακα, παράγονται με άνθρακα και οξυγόνο. Είναι αέρια και σχηματίζονται κατά την καύση ενώσεων που περιέχουν άνθρακα.
διοξείδιο του άνθρακα
Το διοξείδιο του άνθρακα είναι μια μοριακή μορφή από ένα άτομο άνθρακα και δύο άτομα οξυγόνου. Κάθε άτομο οξυγόνου σχηματίζει διπλό δεσμό με τον άνθρακα και το μοριακό έχει γραμμική γεωμετρία. Το μοριακό βάρος του διοξειδίου του άνθρακα είναι 44 g mole-1 Το διοξείδιο του άνθρακα (CO2) είναι ένα άχρωμο αέριο και κατά τη διάλυση στο νερό, σχηματίζει ανθρακικό οξύ. Το διοξείδιο του άνθρακα είναι πιο πυκνό από τον αέρα. Η συγκέντρωση του διοξειδίου του άνθρακα είναι 0,03% στην ατμόσφαιρα. Μέσω του κύκλου του άνθρακα, η ποσότητα διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα εξισορροπείται. Το διοξείδιο του άνθρακα μπορεί να εκπέμπει στην ατμόσφαιρα μέσω φυσικών διεργασιών όπως η αναπνοή, η έκρηξη ηφαιστείου και οι ανθρώπινες δραστηριότητες όπως η καύση ορυκτών καυσίμων σε οχήματα και εργοστάσια. Το διοξείδιο του άνθρακα απομακρύνεται από την ατμόσφαιρα κατά τη φωτοσύνθεση και μπορούν να εναποτεθούν ως ανθρακικά άλατα μακροπρόθεσμα. Η ανθρώπινη παρέμβαση (καύση ορυκτών καυσίμων, αποψίλωση των δασών) έχει προκαλέσει ανισορροπία στον κύκλο του άνθρακα, αυξάνοντας το επίπεδο αερίου CO2. Παγκόσμια περιβαλλοντικά προβλήματα όπως η όξινη βροχή, το φαινόμενο του θερμοκηπίου και η υπερθέρμανση του πλανήτη έχουν προκύψει ως συνέπεια αυτού. Το διοξείδιο του άνθρακα χρησιμοποιείται για την παρασκευή αναψυκτικών, στη βιομηχανία αρτοποιίας, ως πυροσβεστήρες κ.λπ.
Στα βιολογικά συστήματα, το διοξείδιο του άνθρακα παράγεται ως υποπροϊόν της κυτταρικής αναπνοής. Αυτό το διοξείδιο του άνθρακα πρέπει να αφαιρεθεί από τα κύτταρα και στη συνέχεια να απεκκριθεί στο εξωτερικό περιβάλλον μέσω των πνευμόνων. Υπάρχουν τρεις τρόποι μεταφοράς του διοξειδίου του άνθρακα από τα κύτταρα στους πνεύμονες. Ένας τρόπος είναι να συνδεθεί με την αιμοσφαιρίνη και να σχηματιστεί καρβαμινοαιμοσφαιρίνη. Επιπλέον, το διοξείδιο του άνθρακα μπορεί να διαλυθεί στο πλάσμα του αίματος και να μεταφερθεί. Ο πιο συνηθισμένος τρόπος μεταφοράς του διοξειδίου του άνθρακα είναι η μετατροπή του σε διττανθρακικά ιόντα μέσω του ενζύμου ανθρακικής ανυδράσης στα ερυθρά αιμοσφαίρια.
Μονοξείδιο του άνθρακα
Το μονοξείδιο του άνθρακα είναι επίσης ένα μόριο που σχηματίζεται από άνθρακα και οξυγόνο. Ένα άτομο άνθρακα συνδέεται με ένα άτομο οξυγόνου με τρεις δεσμούς και το μόριο έχει γραμμική γεωμετρία. Μεταξύ δύο δεσμών, δύο είναι ομοιοπολικοί δεσμοί και ο ένας είναι δοτικός δεσμός. Είναι ένα άχρωμο, άοσμο και άγευστο αέριο και είναι ελαφρώς ελαφρύτερο από τον αέρα. Το μοριακό βάρος του CO είναι 28 g mole-1 Το CO θεωρείται πολικό μόριο λόγω της διαφοράς ηλεκτραρνητικότητας μεταξύ του άνθρακα και του οξυγόνου. Το CO παράγεται από τη μερική καύση οργανικών ενώσεων. Το μονοξείδιο του άνθρακα παράγεται επίσης σε βιολογικά συστήματα σε μικρές ποσότητες. Ωστόσο, όταν οι άνθρωποι εισπνέουν μεγάλη ποσότητα CO από το εξωτερικό περιβάλλον, μπορεί να προκαλέσει θάνατο. Το CO έχει μεγαλύτερη συγγένεια με την αιμοσφαιρίνη από το οξυγόνο και σχηματίζει σύμπλοκα καρβοξυαιμοσφαιρίνης, τα οποία είναι αρκετά σταθερά. Αυτό μειώνει την ποσότητα της διαθέσιμης αιμοσφαιρίνης για τη μεταφορά οξυγόνου στα κύτταρα, προκαλώντας έτσι κυτταρικό θάνατο.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ διοξειδίου του άνθρακα και μονοξειδίου του άνθρακα;
• Στο διοξείδιο του άνθρακα, δύο άτομα οξυγόνου συνδέονται με έναν άνθρακα, αλλά, στο μονοξείδιο του άνθρακα, μόνο ένα άτομο οξυγόνου είναι συνδεδεμένο με τον άνθρακα.
• Στο CO2, υπάρχουν μόνο ομοιοπολικοί δεσμοί. Αλλά στο CO, υπάρχει ένας δοτικός δεσμός διαφορετικός από δύο ομοιοπολικούς δεσμούς.
• Το CO μπορεί να έχει δομές συντονισμού, αλλά το CO2 δεν μπορεί.
• Το διοξείδιο του άνθρακα είναι πυκνότερο από τον αέρα, αλλά το μονοξείδιο του άνθρακα είναι ελαφρώς ελαφρύτερο από τον αέρα.
• Το CO είναι ένα πολικό μόριο, ενώ το CO2 είναι ένα μη πολικό μόριο.
• Το διοξείδιο του άνθρακα σχηματίζει σύμπλοκο καρβαμινοαιμοσφαιρίνης με την αιμοσφαιρίνη, αλλά το CO σχηματίζει σύμπλοκο καρβοξυ αιμοσφαιρίνης.
• Οι υψηλότερες συγκεντρώσεις CO είναι πολύ τοξικές για τον άνθρωπο από το CO2.
• Το CO σχηματίζεται όταν δεν υπάρχει αρκετό αέριο οξυγόνο για να οξειδωθούν οι ενώσεις που περιέχουν άνθρακα. Βασικά, το CO σχηματίζεται κατά τη μερική καύση ενώσεων που περιέχουν άνθρακα και σε πλήρη καύση παράγεται CO2.
