Oglekļa dioksīds pret oglekļa monoksīdu | CO pret CO2
Abi savienojumi, oglekļa dioksīds un oglekļa monoksīds, tiek izgatavoti ar oglekli un skābekli. Tās ir gāzes un veidojas, sadedzinot oglekli saturošus savienojumus.
Oglekļa dioksīds
Oglekļa dioksīds ir molekulas forma no oglekļa atoma un diviem skābekļa atomiem. Katrs skābekļa atoms veido dubultu saiti ar oglekli, un molekulārajam ir lineāra ģeometrija. Oglekļa dioksīda molekulmasa ir 44 g molu-1. Oglekļa dioksīds (CO2) ir bezkrāsaina gāze, un, izšķīstot ūdenī, tā veido ogļskābi. Oglekļa dioksīds ir blīvāks nekā gaiss. Oglekļa dioksīda koncentrācija atmosfērā ir 0,03%. Oglekļa cikla laikā oglekļa dioksīda daudzums atmosfērā tiek līdzsvarots. Oglekļa dioksīds var izdalīties atmosfērā, izmantojot tādus dabiskus procesus kā elpošana, vulkāna izvirdums un cilvēku darbības, piemēram, fosilā kurināmā sadedzināšana transportlīdzekļos un rūpnīcās. Oglekļa dioksīds tiek noņemts no atmosfēras fotosintēzes laikā, un ilgtermiņā tie var tikt nogulsnēti kā karbonāti. Cilvēku iejaukšanās (fosilā kurināmā dedzināšana, mežu izciršana) ir izraisījusi nelīdzsvarotību oglekļa ciklā, paaugstinot CO2 gāzes līmeni. Tā rezultātā ir radušās globālas vides problēmas, piemēram, skābs lietus, siltumnīcas efekts un globālā sasilšana. Oglekļa dioksīdu izmanto bezalkoholisko dzērienu pagatavošanai maizes rūpniecībā kā ugunsdzēšamajiem aparātiem utt.
Bioloģiskajās sistēmās oglekļa dioksīds tiek ražots kā šūnu elpošanas blakusprodukts. Šis oglekļa dioksīds ir jānoņem no šūnām, un pēc tam caur plaušām tas izdalās ārējā vidē. Ir trīs veidi, kā oglekļa dioksīdu transportēt no šūnām uz plaušām. Viens veids ir saistīties ar hemoglobīnu un veidot karbaminohemoglobīnu. Turklāt oglekļa dioksīdu var izšķīdināt asins plazmā un transportēt. Visizplatītākais oglekļa dioksīda transportēšanas veids ir to pārveidot par bikarbonāta joniem ar ogļskābes anhidrāzes enzīma palīdzību sarkano asins šūnās..
Oglekļa monoksīds
Oglekļa monoksīds ir arī molekula, ko veido ogleklis un skābeklis. Viens oglekļa atoms ir saistīts ar skābekļa atomu ar trim saitēm, un molekulai ir lineāra ģeometrija. Starp divām obligācijām divas ir kovalentās saites un viena ir aktīvās saites. Tā ir bezkrāsaina, bez smaržas un bez garšas gāze, un tā ir nedaudz gaišāka par gaisu. CO molekulmasa ir 28 g mol-1. CO tiek uzskatīta par polāro molekulu, pateicoties oglekļa un skābekļa elektronegativitātes starpībai. CO iegūst, daļēji sadedzinot organiskos savienojumus. Oglekļa monoksīds nelielā daudzumā tiek ražots arī bioloģiskajās sistēmās. Tomēr, ja cilvēki no ārējās vides ieelpo lielu daudzumu CO, tas var izraisīt nāvi. CO ir augstāka afinitāte pret hemoglobīnu nekā skābeklim un tā veido diezgan stabilus karboksihemoglobīna kompleksus. Tas samazina pieejamā hemoglobīna daudzumu skābekļa transportēšanai uz šūnām, tādējādi izraisot šūnu nāvi.
Kāda ir atšķirība starp oglekļa dioksīdu un oglekļa monoksīdu? • Oglekļa dioksīdā divi skābekļa atomi ir saistīti ar vienu oglekli, bet oglekļa monoksīdā tikai viens skābekļa atoms ir saistīts ar oglekli. • CO2, ir tikai kovalentās saites. Bet CO pastāv ne tikai divu kovalento saišu, bet arī atšķirīga dabiskā saite. • CO var būt rezonanses struktūras, bet CO2 nevar. • Oglekļa dioksīds ir blīvāks nekā gaiss, bet oglekļa monoksīds ir nedaudz vieglāks nekā gaiss. • CO ir polāra molekula, turpretī CO2 ir nepolāra molekula. • Oglekļa dioksīds veido karbaminohemoglobīna kompleksu ar hemoglobīnu, bet CO veido karboksi hemoglobīna kompleksu. • Augstākas CO koncentrācijas ir ļoti toksiskas cilvēkiem nekā CO2. • CO veidojas, ja nav pietiekami daudz skābekļa gāzes, lai oksidētu oglekli saturošus savienojumus. Pamatā CO veidojas daļēji sadedzinot oglekli saturošus savienojumus, un pilnībā sadedzinot - CO2 tiek ražots.
|