Kooldioxide versus koolmonoxide | CO versus CO2
Beide verbindingen, kooldioxide en koolmonoxide, zijn gemaakt met koolstof en zuurstof. Het zijn gassen en worden gevormd bij de verbranding van koolstofhoudende verbindingen.
Kooldioxide
Koolstofdioxide is een molecuulvorm van een koolstofatoom en twee zuurstofatomen. Elk zuurstofatoom vormt een dubbele binding met koolstof en het molecuul heeft een lineaire geometrie. Het molecuulgewicht van kooldioxide is 44 g mol -1. Kooldioxide (CO 2) is een kleurloos gas en vormt bij oplossen in water koolzuur. Koolstofdioxide is dichter dan lucht. De concentratie van kooldioxide is 0,03% in de atmosfeer. Door de koolstofcyclus wordt de hoeveelheid kooldioxide in de atmosfeer in evenwicht gehouden. Koolstofdioxide kan uitstoten naar de atmosfeer door natuurlijke processen zoals ademhaling, vulkaanuitbarsting en menselijke activiteiten zoals het verbranden van fossiele brandstoffen in voertuigen en fabrieken. Koolstofdioxide wordt bij fotosynthese uit de atmosfeer verwijderd en op de lange termijn kunnen ze als carbonaten worden afgezet. De menselijke tussenkomst (verbranding van fossiele brandstoffen, ontbossing) heeft een onbalans in de koolstofcyclus veroorzaakt, waardoor het CO2-gasniveau is toegenomen. Als gevolg daarvan zijn mondiale milieuproblemen als zure regen, broeikaseffect en opwarming van de aarde het gevolg. Koolstofdioxide wordt gebruikt om frisdranken te maken,in de bakkerij-industrie, als brandblusser, etc.
In biologische systemen wordt kooldioxide geproduceerd als een bijproduct van cellulaire ademhaling. Deze kooldioxide moet uit de cellen worden verwijderd en vervolgens via de longen naar de externe omgeving worden uitgescheiden. Er zijn drie manieren om kooldioxide van de cellen naar de longen te transporteren. Een manier is om te binden met hemoglobine en carbaminohemoglobine te vormen. Verder kan kooldioxide worden opgelost in bloedplasma en kan het worden getransporteerd. De meest gebruikelijke manier om kooldioxide te transporteren, is door het om te zetten in bicarbonaationen door het koolzuuranhydrase-enzym in de rode bloedcellen.
Koolmonoxide
Koolmonoxide is ook een molecuul dat wordt gevormd door koolstof en zuurstof. Eén koolstofatoom is gebonden aan een zuurstofatoom met drie bindingen en het molecuul heeft een lineaire geometrie. Van twee obligaties zijn er twee covalente obligaties en één is een datiefe binding. Het is een kleurloos, reukloos en smaakloos gas en het is iets lichter dan lucht. Het molecuulgewicht van CO is 28 g mol -1. CO wordt beschouwd als een polair molecuul vanwege het elektronegativiteitsverschil tussen de koolstof en zuurstof. CO wordt geproduceerd door de gedeeltelijke verbranding van organische verbindingen. Koolmonoxide wordt ook in kleine hoeveelheden geproduceerd in biologische systemen. Wanneer mensen echter een grote hoeveelheid CO uit de externe omgeving inademen, kan dit de dood tot gevolg hebben. CO heeft een hogere affiniteit voor hemoglobine dan zuurstof en vormt carboxyhemoglobinecomplexen, die vrij stabiel zijn. Dit verlaagt de hoeveelheid beschikbare hemoglobine voor zuurstoftransport naar cellen en veroorzaakt zo celdood.
Wat is het verschil tussen kooldioxide en koolmonoxide?
• In kooldioxide zijn twee zuurstofatomen gebonden aan één koolstofatoom, maar in koolmonoxide is slechts één zuurstofatoom gebonden aan koolstof.
• In CO 2 zijn er alleen covalente obligaties. Maar in CO is er een andere datiefbinding dan twee covalente bindingen.
• CO kan resonantiestructuren hebben, maar CO 2 niet.
• Koolstofdioxide is dichter dan lucht, maar koolmonoxide is iets lichter dan lucht.
• CO is een polair molecuul, terwijl CO 2 een niet-polair molecuul is.
• Koolstofdioxide vormt carbaminohemoglobinecomplex met hemoglobine, maar CO vormt carboxyhemoglobinecomplex.
• Hogere concentraties CO zijn zeer giftig voor mensen dan CO 2.
• CO wordt gevormd als er niet genoeg zuurstofgas is om koolstofhoudende verbindingen te oxideren. In wezen wordt CO gevormd bij de gedeeltelijke verbranding van koolstofhoudende verbindingen, en bij volledige verbranding wordt CO 2 geproduceerd.
