Anglies dioksidas prieš anglies monoksidą | CO ir CO2
Abu junginiai – anglies dioksidas ir anglies monoksidas – gaminami naudojant anglį ir deguonį. Jos yra dujos ir susidaro degant anglies turintiems junginiams.
Anglies dioksidas
Anglies dioksidas yra molekulė, sudaryta iš anglies atomo ir dviejų deguonies atomų. Kiekvienas deguonies atomas sudaro dvigubą jungtį su anglimi, o molekulė turi linijinę geometriją. Anglies dioksido molekulinė masė yra 44 g molių-1 Anglies dioksidas (CO2) yra bespalvės dujos, o ištirpus vandenyje, susidaro anglies rūgštis. Anglies dioksidas yra tankesnis už orą. Anglies dioksido koncentracija atmosferoje yra 0,03%. Per anglies ciklą anglies dioksido kiekis atmosferoje yra subalansuotas. Anglies dioksidas į atmosferą gali išsiskirti per natūralius procesus, tokius kaip kvėpavimas, ugnikalnio išsiveržimas ir žmogaus veikla, pavyzdžiui, deginant iškastinį kurą transporto priemonėse ir gamyklose. Fotosintezės metu iš atmosferos pašalinamas anglies dioksidas, kuris ilgainiui gali nusodinti karbonatų pavidalu. Žmogaus įsikišimas (iškastinio kuro deginimas, miškų naikinimas) sukėlė anglies ciklo disbalansą, padidindamas CO2 dujų kiekį. Dėl to atsirado pasaulinės aplinkos problemos, tokios kaip rūgštus lietus, šiltnamio efektas ir visuotinis atšilimas. Anglies dioksidas naudojamas gaiviųjų gėrimų gamybai, kepyklų pramonėje, kaip gesintuvai ir kt.
Biologinėse sistemose anglies dioksidas susidaro kaip šalutinis ląstelių kvėpavimo produktas. Šis anglies dioksidas turi būti pašalintas iš ląstelių, o tada per plaučius išsiskiria į išorinę aplinką. Yra trys anglies dioksido transportavimo iš ląstelių į plaučius būdai. Vienas iš būdų – susijungti su hemoglobinu ir suformuoti karbaminohemoglobiną. Be to, anglies dioksidas gali būti ištirpintas kraujo plazmoje ir gali būti transportuojamas. Labiausiai paplitęs būdas transportuoti anglies dioksidą yra paversti jį bikarbonato jonais veikiant karboanhidrazės fermentui raudonuosiuose kraujo kūneliuose.
Anglies monoksidas
Anglies monoksidas taip pat yra molekulė, kurią sudaro anglis ir deguonis. Vienas anglies atomas yra sujungtas su deguonies atomu trimis ryšiais, o molekulė turi linijinę geometriją. Iš dviejų ryšių du yra kovalentiniai ryšiai, o vienas - datyvinis ryšys. Tai bespalvės, bekvapės ir beskonės dujos, šiek tiek lengvesnės už orą. CO molekulinė masė yra 28 g molių-1 CO yra laikomas poline molekule dėl anglies ir deguonies elektronegatyvumo skirtumo. CO susidaro iš dalies deginant organinius junginius. Anglies monoksidas taip pat nedideliais kiekiais gaminamas biologinėse sistemose. Tačiau kai žmonės įkvepia didelį CO kiekį iš išorinės aplinkos, tai gali sukelti mirtį. CO turi didesnį afinitetą hemoglobinui nei deguonis ir sudaro karboksihemoglobino kompleksus, kurie yra gana stabilūs. Tai sumažina hemoglobino kiekį deguonies transportavimui į ląsteles, todėl ląstelė miršta.
Kuo skiriasi anglies dioksidas ir anglies monoksidas?
• Anglies dioksido du deguonies atomai yra prijungti prie vienos anglies, o anglies monokside tik vienas deguonies atomas yra prijungtas prie anglies.
• CO2 yra tik kovalentiniai ryšiai. Tačiau CO yra datyvinis ryšys, išskyrus du kovalentinius ryšius.
• CO gali turėti rezonansines struktūras, bet CO2 negali.
• Anglies dioksidas yra tankesnis už orą, bet anglies monoksidas yra šiek tiek lengvesnis už orą.
• CO yra polinė molekulė, o CO2 yra nepolinė molekulė.
• Anglies dioksidas sudaro karbaminohemoglobino kompleksą su hemoglobinu, bet CO sudaro karboksi hemoglobino kompleksą.
• Didesnės koncentracijos CO yra labai toksiškos žmonėms nei CO2.
• CO susidaro, kai nepakanka deguonies dujų oksiduoti anglies turinčius junginius. Iš esmės CO susidaro dalinai degant junginiams, kurių sudėtyje yra anglies, o visiškai degant susidaro CO2.
