Hiilidioksidi vs. hiilimonoksidi | CO vs CO2
Molemmat yhdisteet, hiilidioksidi ja hiilimonoksidi, valmistetaan hiilellä ja hapolla. Ne ovat kaasuja ja muodostuvat hiiltä sisältävien yhdisteiden palaessa.
Hiilidioksidi
Hiilidioksidi on molekyylin muoto hiiliatomista ja kahdesta happiatomista. Jokainen happiatomi muodostaa kaksoissidoksen hiilen kanssa ja molekyylin geometria on lineaarinen. Hiilidioksidin molekyylipaino on 44 g moolia-1. Hiilidioksidi (CO2) on väritön kaasu, ja veteen liukeneessa muodostuu hiilihappo. Hiilidioksidi on ilmaa tiheämpää. Hiilidioksidin pitoisuus ilmakehässä on 0,03%. Hiilikierron kautta ilmakehän hiilidioksidimäärä on tasapainossa. Hiilidioksidi voi päästä ilmakehään luonnollisten prosessien, kuten hengityksen, tulivuorenpurkauksen, ja ihmisen toiminnan, kuten fossiilisten polttoaineiden polttamisen kautta ajoneuvoissa ja tehtaissa. Hiilidioksidi poistuu ilmakehästä fotosynteesissä, ja ne voivat varastoitua pitkällä aikavälillä karbonaateina. Ihmisten aiheuttamat häiriöt (fossiilisten polttoaineiden polttaminen, metsien hävittäminen) ovat aiheuttaneet epätasapainon hiilisyklissä kasvattaen hiilidioksidin tasoa. Tämän seurauksena ovat syntyneet globaalit ympäristöongelmat, kuten hapan sade, kasvihuoneilmiö ja ilmaston lämpeneminen. Hiilidioksidia käytetään virvoitusjuomien valmistukseen leipomoteollisuudessa sammuttimina jne.
Biologisissa järjestelmissä hiilidioksidia tuotetaan solujen hengityksen sivutuotteena. Tämä hiilidioksidi tulisi poistaa soluista, ja sitten se erittyy ulkoiseen ympäristöön keuhkojen kautta. Hiilidioksidin kuljettamiseksi soluista keuhkoihin on kolme tapaa. Yksi tapa on sitoutua hemoglobiiniin ja muodostaa karbaminohemoglobiini. Lisäksi hiilidioksidi voidaan liuottaa veriplasmaan ja kuljettaa. Yleisin tapa kuljettaa hiilidioksidia on muuntaa se bikarbonaatti-ioneiksi punaisten verisolujen hiilihappoanhydraasientsyymin avulla.
Hiilimonoksidi
Hiilimonoksidi on myös hiilen 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 aktiivinen sidos. Se on väritön, hajuton ja mauton kaasu, ja se on hiukan ilmaa kevyempi. CO: n moolimassa on 28 g moolia-1. CO: ta pidetään polaarisena molekyylinä hiilen ja hapen elektronegatiivisuuseron takia. CO syntyy orgaanisten yhdisteiden osittaisesta palamisesta. Hiilimonoksidia tuotetaan myös biologisissa järjestelmissä pieninä määrinä. Kuitenkin, kun ihmiset hengittävät suuria määriä CO ulkoisesta ympäristöstä, se voi aiheuttaa kuoleman. CO: lla on korkeampi affiniteetti hemoglobiiniin kuin happea ja se muodostaa karboksihemoglobiinikomplekseja, jotka ovat melko vakaita. Tämä alentaa käytettävissä olevan hemoglobiinin määrää hapen kuljettamiseen soluihin, aiheuttaen siten solukuoleman.
Mikä on ero hiilidioksidin ja hiilimonoksidin välillä? • Hiilidioksidissa kaksi happiatomia on sitoutunut yhteen hiileen, mutta hiilimonoksidissa vain yksi happiatomi on sitoutunut hiileen. • CO: ssa2, on vain kovalenttisia sidoksia. Mutta CO: ssa on muuta aktiivinen sidos kuin kaksi kovalenttista sidosta. • CO: lla voi olla resonanssirakenteita, mutta CO2 ei voi. • Hiilidioksidi on ilmaa tiheämpää, mutta hiilimonoksidi on hieman kevyempi kuin ilma. • CO on polaarinen molekyyli, kun taas CO2 on ei-polaarinen molekyyli. • Hiilidioksidi muodostaa karbaminohemoglobiinikompleksin hemoglobiinin kanssa, mutta CO muodostaa karboksihemoglobiinikompleksin. • Suuremmat CO-pitoisuudet ovat erittäin myrkyllisiä ihmisille kuin CO2. • CO muodostuu, kun happea ei ole tarpeeksi hapettamaan hiiltä sisältäviä yhdisteitä. Pohjimmiltaan CO muodostuu hiiltä sisältävien yhdisteiden osittaisessa palamisessa ja täysin palaessa CO2 tuotetaan.
|