Hiilidioksidi vs. hiilimonoksidi | CO vs. CO2
Molemmat yhdisteet, hiilidioksidi ja hiilimonoksidi, on valmistettu hiilestä ja hapesta. Ne ovat kaasuja ja muodostuvat hiiltä sisältävien yhdisteiden palamisessa.
Hiilidioksidi
Hiilidioksidi on molekyylimuoto hiiliatomista ja kahdesta happiatomista. Jokainen happiatomi muodostaa kaksoissidoksen hiilen kanssa, ja molekyylillä on lineaarinen geometria. Hiilidioksidin molekyylipaino on 44 g moolia -1. Hiilidioksidi (CO 2) on väritön kaasu, ja veteen liukenemisen jälkeen se muodostaa hiilihapon. Hiilidioksidi on tiheämpää kuin ilma. Hiilidioksidin pitoisuus ilmakehässä on 0,03%. Hiilen kierron kautta ilmakehän hiilidioksidimäärä on tasapainossa. Hiilidioksidi voi päästää ilmakehään luonnollisten prosessien, kuten hengityksen, tulivuorenpurkauksen ja ihmisen toiminnan, kuten fossiilisten polttoaineiden polttaminen ajoneuvoissa ja tehtaissa, kautta. Hiilidioksidi poistuu ilmakehästä fotosynteesissä, ja ne voivat kerrostua karbonaateina pitkällä aikavälillä. Ihmisen häiriöt (fossiilisten polttoaineiden polttaminen, metsien hävittäminen) ovat aiheuttaneet epätasapainoa hiilenkierrossa, mikä on lisännyt CO2-kaasutasoa. Globaalit ympäristöongelmat, kuten happosateet, kasvihuoneilmiöt ja ilmaston lämpeneminen, ovat johtaneet siihen. Hiilidioksidia käytetään virvoitusjuomien,leipomoteollisuudessa, sammuttimina jne.
Biologisissa järjestelmissä hiilidioksidia tuotetaan soluhengityksen sivutuotteena. Tämä hiilidioksidi tulisi poistaa soluista ja sitten se erittyy ulkoiseen ympäristöön keuhkojen kautta. On kolme tapaa kuljettaa hiilidioksidia soluista keuhkoihin. Yksi tapa on sitoutua hemoglobiiniin ja muodostaa karbaminohemoglobiini. Lisäksi hiilidioksidi voidaan liuottaa veriplasmaan ja sitä voidaan kuljettaa. Yleisin tapa kuljettaa hiilidioksidia on muuntaa se bikarbonaatti-ioneiksi hiilihappoanhydraasientsyymillä punasoluissa.
Hiilimonoksidi
Hiilimonoksidi on myös hiilin ja hapen muodostama molekyyli. Yksi hiiliatomi on sitoutunut happiatomiin kolmella sidoksella, ja molekyylillä on lineaarinen geometria. Kahden sidoksen joukossa kaksi on kovalenttisia sidoksia ja yksi on datatiivinen sidos. Se on väritön, hajuton ja mauton kaasu, ja se on hieman ilmaa kevyempi. CO: n molekyylipaino on 28 g moolia -1. CO: ta pidetään polaarisena molekyylinä hiilen ja hapen välisen elektronegatiivisuuden eron vuoksi. CO syntyy orgaanisten yhdisteiden osittaisesta polttamisesta. Hiilimonoksidia tuotetaan myös biologisissa järjestelmissä pieninä määrinä. Kuitenkin, kun ihmiset hengittävät suuren määrän hiilidioksidia ulkoisesta ympäristöstä, se voi aiheuttaa kuoleman. CO: lla on korkeampi affiniteetti hemoglobiiniin kuin happeen ja se muodostaa melko vakaita karboksihemoglobiinikomplekseja. Tämä vähentää käytettävissä olevan hemoglobiinin määrää hapen kuljettamiseen soluihin ja aiheuttaa siten solukuoleman.
Mitä eroa on hiilidioksidilla ja hiilimonoksidilla?
• Hiilidioksidissa kaksi happiatomia on sitoutunut yhteen hiileen, mutta hiilimonoksidissa vain yksi happiatomi on sitoutunut hiileen.
• CO 2: ssa on vain kovalenttisia sidoksia. Mutta CO: ssa on muu kuin kaksi kovalenttista sidosta.
• CO: lla voi olla resonanssirakenteet, mutta CO 2: lla ei.
• Hiilidioksidi on tiheämpää kuin ilma, mutta hiilimonoksidi on hieman ilmaa kevyempi.
• CO on polaarinen molekyyli, kun taas CO 2 on ei-polaarinen molekyyli.
• Hiilidioksidi muodostaa karbaminohemoglobiinikompleksin hemoglobiinin kanssa, mutta CO muodostaa karboksihemoglobiinikompleksin.
• Suuremmat CO-pitoisuudet ovat erittäin myrkyllisiä ihmisille kuin CO 2.
• CO muodostuu, kun happikaasua ei ole tarpeeksi hiiltä sisältävien yhdisteiden hapettamiseksi. Pohjimmiltaan CO muodostuu hiiltä sisältävien yhdisteiden osittaisessa polttamisessa, ja täydessä polttamisessa muodostuu CO 2.
