Въглероден диоксид срещу въглероден оксид | CO срещу CO2
И двете съединения, въглероден диоксид и въглероден моноксид, са направени от въглерод и кислород. Те са газове и се образуват при изгарянето на въглеродсъдържащи съединения.
Въглероден диоксид
Въглеродният диоксид е молекулна форма от въглероден атом и два кислородни атома. Всеки кислороден атом образува двойна връзка с въглерода, а молекулата има линейна геометрия. Молекулното тегло на въглеродния диоксид е 44 g mole-1 Въглеродният диоксид (CO2) е безцветен газ и при разтваряне във вода, образува въглена киселина. Въглеродният диоксид е по-плътен от въздуха. Концентрацията на въглероден диоксид в атмосферата е 0,03%. Чрез въглеродния цикъл количеството въглероден диоксид в атмосферата се балансира. Въглеродният диоксид може да се 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 отстранява от атмосферата при фотосинтеза и те могат да се отлагат като карбонати в дългосрочен план. Човешката намеса (изгаряне на изкопаеми горива, обезлесяване) е причинила дисбаланс във въглеродния цикъл, повишавайки нивото на CO2. Глобални екологични проблеми като киселинен дъжд, парников ефект и глобално затопляне са резултат от това. Въглеродният диоксид се използва за производство на безалкохолни напитки, в пекарната, като пожарогасители и др.
В биологичните системи въглеродният диоксид се произвежда като страничен продукт от клетъчното дишане. Този въглероден диоксид трябва да бъде отстранен от клетките и след това се изхвърля във външната среда през белите дробове. Има три начина за транспортиране на въглероден диоксид от клетките към белите дробове. Един от начините е да се свърже с хемоглобина и да образува карбаминохемоглобин. Освен това въглеродният диоксид може да се разтвори в кръвната плазма и да се транспортира. Най-честият начин за транспортиране на въглероден диоксид е превръщането му в бикарбонатни йони чрез ензима карбоанхидраза 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 дателна връзка. Това е газ без цвят, мирис и вкус и е малко по-лек от въздуха. Молекулното тегло на CO е 28 g mole-1 CO се счита за полярна молекула поради разликата в електроотрицателността между въглерода и кислорода. CO се получава от частично изгаряне на органични съединения. Въглеродният окис се произвежда и в биологични системи в минимални количества. Въпреки това, когато хората вдишват голямо количество CO от външната среда, това може да причини смърт. CO има по-висок афинитет към хемоглобина от кислорода и образува карбоксихемоглобинови комплекси, които са доста стабилни. Това намалява количеството наличен хемоглобин за транспортиране на кислород до клетките, като по този начин причинява клетъчна смърт.
Каква е разликата между въглероден диоксид и въглероден оксид?
• Във въглеродния диоксид два кислородни атома са свързани с един въглерод, но при въглеродния оксид само един кислороден атом е свързан с въглерод.
• В CO2 има само ковалентни връзки. Но в CO има дателна връзка, различна от две ковалентни връзки.
• CO може да има резонансни структури, но CO2 не може.
• Въглеродният диоксид е по-плътен от въздуха, но въглеродният оксид е малко по-лек от въздуха.
• CO е полярна молекула, докато CO2 е неполярна молекула.
• Въглеродният диоксид образува карбаминохемоглобинов комплекс с хемоглобина, но CO образува карбоксихемоглобинов комплекс.
• По-високите концентрации на CO са силно токсични за хората от CO2.
• CO се образува, когато няма достатъчно кислород за окисляване на съединения, съдържащи въглерод. По принцип CO се образува при частично изгаряне на съединения, съдържащи въглерод, а при пълно изгаряне се получава CO2.
