Süsinikdioksiid vs süsinikmonooksiid | CO vs CO2
Mõlemad ühendid, süsinikdioksiid ja süsinikmonooksiid, on valmistatud süsiniku ja hapnikuga. Need on gaasid ja tekivad süsinikku sisaldavate ühendite põlemisel.
Süsinikdioksiid
Süsinikdioksiid on molekuli vorm süsinikuaatomist ja kahest hapnikuaatomist. Iga hapniku aatom moodustab süsinikuga kaksiksideme ja molekuli geomeetria on lineaarne. Süsinikdioksiidi molekulmass on 44 g mooli -1. Süsinikdioksiid (CO 2) on värvitu gaas ja vees lahustumisel moodustab see süsihappe. Süsinikdioksiid on õhust tihedam. Süsinikdioksiidi kontsentratsioon atmosfääris on 0,03%. Süsinikuringe kaudu on süsinikdioksiidi kogus atmosfääris tasakaalus. Süsinikdioksiid võib atmosfääri paisata selliste looduslike protsesside kaudu nagu hingamine, vulkaanipurse ja inimtegevus, näiteks fossiilkütused, mis põlevad sõidukites ja tehastes. Süsinikdioksiid eemaldatakse atmosfäärist fotosünteesi käigus ja neid saab pikas perspektiivis sadestada karbonaatidena. Inimeste sekkumine (fossiilkütuste põletamine, metsade hävitamine) on põhjustanud süsinikuringes tasakaalustamatust, suurendades süsinikdioksiidi taset. Selle tagajärjeks on globaalsed keskkonnaprobleemid, nagu happevihmad, kasvuhooneefekt ja globaalne soojenemine. Süsinikdioksiidi kasutatakse karastusjookide valmistamiseks,pagaritööstuses, tulekustutitena jne.
Bioloogilistes süsteemides tekib süsinikdioksiid rakuhingamise kõrvalproduktina. See süsinikdioksiid tuleks rakkudest eemaldada ja seejärel eritub see kopsude kaudu väliskeskkonda. Süsinikdioksiidi rakkudest kopsu transportimiseks on kolm võimalust. Üks võimalus on seonduda hemoglobiiniga ja moodustada karbaminohemoglobiin. Lisaks saab süsinikdioksiidi vereplasmas lahustada ja transportida. Kõige tavalisem viis süsinikdioksiidi transportimiseks on selle muutmine punaste vereliblede süsinikanhüdraasi ensüümi abil vesinikkarbonaadi ioonideks.
Vingugaas
Süsinikmonooksiid on ka molekul, mille moodustavad süsinik ja hapnik. Üks süsinikuaatom on seotud kolme sidemega hapniku aatomiga ja molekulil on lineaarne geomeetria. Kahe sideme hulgast on kaks kovalentset sidet ja üks on datatiivne side. See on värvitu, lõhnatu ja maitsetu gaas ning õhust kergem. CO molekulmass on 28 g mooli -1. CO peetakse polaarmolekuliks süsiniku ja hapniku elektronegatiivsuse erinevuse tõttu. CO tekib orgaaniliste ühendite osalisel põlemisel. Süsinikmonooksiidi toodetakse bioloogilistes süsteemides ka väikestes kogustes. Kuid kui inimesed sisse hingavad suures koguses CO väliskeskkonnast, võib see põhjustada surma. CO-l on suurem afiinsus hemoglobiini suhtes kui hapnikul ja see moodustab karboksühemoglobiini komplekse, mis on üsna stabiilsed. See vähendab rakkude hapniku transportimiseks saadaoleva hemoglobiini hulka, põhjustades seega rakusurma.
Mis vahe on süsinikdioksiidil ja süsinikmonooksiidil?
• Süsinikdioksiidi korral on kaks hapniku aatomit seotud ühe süsinikuga, kuid süsinikmonooksiidis on süsinikuga seotud ainult üks hapniku aatom.
• CO 2-s on ainult kovalentsed sidemed. Kuid CO-s on datatiivne side peale kahe kovalentse sideme.
• CO võib omada resonantsstruktuure, kuid CO 2 mitte.
• Süsinikdioksiid on õhust tihedam, kuid süsinikmonooksiid on õhust veidi kergem.
• CO on polaarne molekul, samas kui CO 2 on mittepolaarne molekul.
• Süsinikdioksiid moodustab hemoglobiiniga karbaminohemoglobiini kompleksi, CO aga karboksü hemoglobiini kompleksi.
• Suurem CO kontsentratsioon on inimesele väga mürgine kui CO 2.
• CO tekib siis, kui süsinikku sisaldavate ühendite oksüdeerimiseks pole piisavalt hapnikku. Põhimõtteliselt moodustub CO süsinikku sisaldavate ühendite osalisel põlemisel ja täielikul põlemisel tekib CO 2.
