Oxid uhličitý vs oxid uhelnatý | CO vs. CO2
Obě sloučeniny, oxid uhličitý a oxid uhelnatý, jsou vyrobeny z uhlíku a kyslíku. Jsou to plyny a vznikají při spalování sloučenin obsahujících uhlík.
Oxid uhličitý
Oxid uhličitý je molekulová forma z atomu uhlíku a dvou atomů kyslíku. Každý atom kyslíku tvoří dvojnou vazbu s uhlíkem a molekula má lineární geometrii. Molekulová hmotnost oxidu uhličitého je 44 g mol-1 Oxid uhličitý (CO2) je bezbarvý plyn a po rozpuštění ve vodě, tvoří kyselinu uhličitou. Oxid uhličitý je hustší než vzduch. Koncentrace oxidu uhličitého v atmosféře je 0,03 %. Prostřednictvím uhlíkového cyklu se množství oxidu uhličitého v atmosféře vyrovnává. Oxid uhličitý může unikat do atmosféry prostřednictvím přírodních procesů, jako je dýchání, erupce sopky a lidské činnosti, jako je spalování fosilních paliv ve vozidlech a továrnách. Oxid uhličitý je odstraňován z atmosféry při fotosyntéze a může se dlouhodobě ukládat jako uhličitany. Lidské zásahy (spalování fosilních paliv, odlesňování) způsobily nerovnováhu v uhlíkovém cyklu a zvyšující se hladina CO2. Výsledkem jsou globální ekologické problémy, jako jsou kyselé deště, skleníkový efekt a globální oteplování. Oxid uhličitý se používá k výrobě nealkoholických nápojů, v pekařském průmyslu, jako hasicí přístroje atd.
V biologických systémech vzniká oxid uhličitý jako vedlejší produkt buněčného dýchání. Tento oxid uhličitý by měl být z buněk odstraněn a poté je vylučován do vnějšího prostředí plícemi. Existují tři způsoby transportu oxidu uhličitého z buněk do plic. Jedním ze způsobů je navázání na hemoglobin a vytvoření karbaminohemoglobinu. Dále může být oxid uhličitý rozpuštěn v krevní plazmě a může být transportován. Nejběžnějším způsobem transportu oxidu uhličitého je jeho přeměna na hydrogenuhličitanové ionty pomocí enzymu karboanhydrázy v červených krvinkách.
Oxid uhelnatý
Oxid uhelnatý je také molekula tvořená uhlíkem a kyslíkem. Jeden atom uhlíku je vázán na atom kyslíku třemi vazbami a molekula má lineární geometrii. Mezi dvěma vazbami jsou dvě kovalentní vazby a jedna je dativní vazba. Je to bezbarvý plyn bez zápachu a chuti a je o něco lehčí než vzduch. Molekulová hmotnost CO je 28 g mol-1 CO je považován za polární molekulu kvůli rozdílu v elektronegativitě mezi uhlíkem a kyslíkem. CO vzniká částečným spalováním organických sloučenin. Oxid uhelnatý je také produkován v biologických systémech v nepatrných množstvích. Když však lidé vdechnou velké množství CO z vnějšího prostředí, může to způsobit smrt. CO má vyšší afinitu k hemoglobinu než kyslík a tvoří komplexy karboxyhemoglobinu, které jsou poměrně stabilní. To snižuje množství dostupného hemoglobinu pro transport kyslíku do buněk, což způsobuje buněčnou smrt.
Jaký je rozdíl mezi oxidem uhličitým a oxidem uhelnatým?
• V oxidu uhličitém jsou dva atomy kyslíku vázány na jeden uhlík, ale v oxidu uhelnatém je pouze jeden atom kyslíku vázán na uhlík.
• V CO2 jsou pouze kovalentní vazby. Ale v CO existuje jiná dativní vazba než dvě kovalentní vazby.
• CO může mít rezonanční struktury, ale CO2 nemůže.
• Oxid uhličitý je hustší než vzduch, ale oxid uhelnatý je o něco lehčí než vzduch.
• CO je polární molekula, zatímco CO2 je nepolární molekula.
• Oxid uhličitý tvoří karbaminohemoglobinový komplex s hemoglobinem, ale CO tvoří karboxyhemoglobinový komplex.
• Vyšší koncentrace CO jsou pro člověka vysoce toxické než CO2.
• CO vzniká, když není dostatek plynného kyslíku k oxidaci sloučenin obsahujících uhlík. CO se v zásadě tvoří při částečném spalování sloučenin obsahujících uhlík a při plném spalování vzniká CO2.
