Διαφορά μεταξύ διοξειδίου του άνθρακα και μονοξειδίου του άνθρακα

Κύρια διαφορά – Διοξείδιο του άνθρακα έναντι μονοξειδίου του άνθρακα

Το αέριο είναι μία από τις τρεις κύριες καταστάσεις στις οποίες μπορεί να υπάρχει όλη η ύλη. Οι άλλοι δύο τύποι είναι στερεά και υγρά. Τα αέρια έχουν μοναδικές ιδιότητες που δεν έχουν τα στερεά και τα υγρά. Τα μόρια αερίου είναι πολύ μικρά και υπάρχουν πολύ λίγες αλληλεπιδράσεις μεταξύ των μορίων αερίου. Διάφορα στοιχεία και μόρια υπάρχουν ως αέρια σε θερμοκρασία δωματίου. Το διοξείδιο του άνθρακα και το μονοξείδιο του άνθρακα είναι δύο τέτοια αέρια. Η κύρια διαφορά μεταξύ διοξειδίου του άνθρακα και μονοξειδίου του άνθρακα είναι ότι το διοξείδιο του άνθρακα αποτελείται από δύο άτομα οξυγόνου μαζί με ένα άτομο άνθρακα, ενώ το μονοξείδιο του άνθρακα αποτελείται από ένα άτομο οξυγόνου μαζί με ένα άτομο άνθρακα.

Βασικές περιοχές που καλύπτονται

1. Τι είναι το διοξείδιο του άνθρακα
      – Ορισμός, Δομή, Ιδιότητες, Εφαρμογές
2. Τι είναι το μονοξείδιο του άνθρακα
      – Ορισμός, Δομή, Ιδιότητες, Εφαρμογές
3. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ διοξειδίου του άνθρακα και μονοξειδίου του άνθρακα
      – Σύγκριση βασικών διαφορών

Βασικοί όροι:άνθρακας, ανθρακικό οξύ, διοξείδιο του άνθρακα, μονοξείδιο του άνθρακα, δίπολο, διπλός δεσμός, μοριακή μάζα, μοριακός τύπος, οξυγόνο, φωτοσύνθεση, τριπλός δεσμός

Τι είναι το διοξείδιο του άνθρακα

Το διοξείδιο του άνθρακα είναι ένα αέριο σε θερμοκρασία δωματίου με μοριακό τύπο CO₂ . Αυτό το αέριο είναι πολύ κοινό καθώς απελευθερώνεται κατά την αναπνοή των ζωντανών οργανισμών. Είναι επίσης ένα σημαντικό συστατικό στη διαδικασία φωτοσύνθεσης των αυτότροφων.

Η μοριακή μάζα του μορίου του διοξειδίου του άνθρακα είναι περίπου 44 g/mol. Είναι αέριο άχρωμο και άοσμο. Το μοριακό σχήμα του διοξειδίου του άνθρακα είναι γραμμικό. Τα δύο άτομα οξυγόνου συνδέονται με το άτομο άνθρακα από τις δύο πλευρές του με ομοιοπολικούς διπλούς δεσμούς. Το μήκος ενός δεσμού C=O είναι περίπου 116,3 μ.μ. Το μόριο είναι συμμετρικό. Επομένως, δεν είναι δίπολο. (Δίπολο είναι κάθε μόριο που έχει μερικά ηλεκτρικά φορτία στα άτομα λόγω του τύπου δεσμού που έχουν σε αυτό το μόριο).

Εικόνα 01:Η τρισδιάστατη δομή ραβδιού και μπάλας του μορίου διοξειδίου του άνθρακα. Το άτομο άνθρακα εμφανίζεται με μαύρο χρώμα ενώ τα δύο άτομα οξυγόνου είναι σε κόκκινο χρώμα.

Το διοξείδιο του άνθρακα διαλύεται καλά στο νερό σχηματίζοντας ανθρακικό οξύ (H₂ CO₃ ). Αλλά το ανθρακικό οξύ είναι ένα ασθενές οξύ σε υδατικό διάλυμα. Έτσι, διασπάται μερικώς στα ιόντα του. Επομένως, υπάρχει μια ισορροπία μεταξύ του αερίου διοξειδίου του άνθρακα και του ανθρακικού οξέος στο νερό.

Εικόνα 02:Το διοξείδιο του άνθρακα της ατμόσφαιρας μπορεί να διαλυθεί στο νερό.

Βρέθηκε ότι η περιεκτικότητα σε διοξείδιο του άνθρακα στην ατμόσφαιρα είναι περίπου 0,03% και αυξάνεται ραγδαία. Η αύξηση αυτή οφείλεται κυρίως στην καύση ορυκτών καυσίμων και στην αποψίλωση των δασών. Ένα από τα κύρια προϊόντα της καύσης ορυκτών καυσίμων είναι το διοξείδιο του άνθρακα. Το μεγαλύτερο μέρος του διοξειδίου του άνθρακα της ατμόσφαιρας απορροφάται από τα δάση. Με άλλα λόγια, το διοξείδιο του άνθρακα χρησιμοποιείται από τα δέντρα για τη διαδικασία της φωτοσύνθεσής τους. Αλλά με την αποψίλωση των δασών, η ποσότητα του διοξειδίου του άνθρακα που προσλαμβάνεται από τη χλωρίδα μειώνεται. Ως αποτέλεσμα, το ποσοστό διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα αυξάνεται.

Ωστόσο, οι αυξημένες ποσότητες διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα είναι δυσμενείς επειδή το διοξείδιο του άνθρακα είναι αέριο του θερμοκηπίου. Τα αέρια του θερμοκηπίου είναι σε θέση να απορροφούν και να εκπέμπουν υπέρυθρη ακτινοβολία. Αυτό προκαλεί την ταχεία αύξηση της υπερθέρμανσης του πλανήτη.

Τι είναι το μονοξείδιο του άνθρακα

Το μονοξείδιο του άνθρακα είναι αέριο σε θερμοκρασία δωματίου, με μοριακό τύπο CO . Αποτελείται από ένα μόνο άτομο άνθρακα και ένα άτομο οξυγόνου. Ως εκ τούτου, η δομή είναι ουσιαστικά γραμμική. Το άτομο οξυγόνου συνδέεται με το άτομο άνθρακα ομοιοπολικά. Αλλά σε αντίθεση με το διοξείδιο του άνθρακα, το μονοξείδιο του άνθρακα έχει έναν τριπλό δεσμό μεταξύ άνθρακα και οξυγόνου. Ο τριπλός δεσμός αποτελείται από έναν διπλό δεσμό και έναν δεσμό συντονισμού. Μετά το σχηματισμό του διπλού δεσμού, υπάρχουν δύο μόνα ζεύγη ηλεκτρονίων στο άτομο οξυγόνου. Ένα από αυτά τα μεμονωμένα ζεύγη δωρίζεται στο άτομο άνθρακα προκειμένου να σχηματιστεί ένα σταθερό μόριο. Διαφορετικά, το άτομο άνθρακα δεν υπακούει στον κανόνα της οκτάδας και τα δύο μεμονωμένα ζεύγη απωθούν το ένα το άλλο, με αποτέλεσμα ένα ασταθές μόριο.

Εικόνα 03:Η δομή του ραβδιού και της μπάλας του διοξειδίου του άνθρακα. Το άτομο άνθρακα είναι σε μαύρο χρώμα ενώ το άτομο οξυγόνου σε κόκκινο χρώμα.

Το μήκος του δεσμού μεταξύ άνθρακα και οξυγόνου είναι περίπου 112,8 μ.μ. αυτό είναι μικρότερο από αυτό του διοξειδίου του άνθρακα, καθώς το διοξείδιο του άνθρακα έχει διπλό δεσμό μεταξύ άνθρακα και οξυγόνου, ενώ το μονοξείδιο του άνθρακα έχει έναν τριπλό δεσμό μεταξύ άνθρακα και οξυγόνου. Ο τριπλός δεσμός συνδέει τα δύο άτομα σφιχτά από έναν διπλό δεσμό, επομένως, το μήκος του δεσμού μειώνεται.

Δεδομένου ότι το άτομο οξυγόνου είναι πιο ηλεκτραρνητικό από τον άνθρακα, υπάρχει μια μικρή διπολική ροπή στο μόριο του μονοξειδίου του άνθρακα. Ωστόσο, δεν είναι ισχυρό δίπολο, καθώς υπάρχει ένας δεσμός συντονισμού που δίνει ηλεκτρόνια στον άνθρακα (το δίπολο έχει ως αποτέλεσμα ένα μερικό θετικό φορτίο στο άτομο άνθρακα και τα ηλεκτρόνια που δωρίζονται από το οξυγόνο μπορούν να εξουδετερώσουν κάποια ποσότητα αυτού του φορτίου). P>

Υπάρχει πολύ μικρή ποσότητα μονοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα. Το μονοξείδιο του άνθρακα θεωρείται τοξικό αέριο. Αυτό συμβαίνει επειδή μπορεί να συνδεθεί με την αιμοσφαιρίνη στο αίμα μας (όπου συνδέονται τα μόρια οξυγόνου) και να εμποδίσει τη μεταφορά οξυγόνου στα κύτταρα του σώματος. Επομένως, τα κύτταρα του σώματος δεν λαμβάνουν αρκετό οξυγόνο που πιθανώς να προκαλέσει τον θάνατο αυτών των κυττάρων.

Το μονοξείδιο του άνθρακα είναι υποπροϊόν της ατελούς καύσης ορυκτών καυσίμων. Όταν υπάρχει υψηλή ποσότητα μονοξειδίου του άνθρακα στον ξηρό αέρα, θεωρείται μολυσμένος αέρας.

Όταν το διοξείδιο του άνθρακα διέρχεται μέσω θερμαινόμενου άνθρακα (άνθρακας), παράγεται μονοξείδιο του άνθρακα. Το μονοξείδιο του άνθρακα δρα ως αναγωγικός παράγοντας οξειδώνοντας σε διοξείδιο του άνθρακα. Η κατάσταση οξείδωσης του άνθρακα στο μονοξείδιο του άνθρακα είναι +2 και οξειδώνεται σε κατάσταση +4 σε διοξείδιο του άνθρακα. Εκτός από αυτό, το μονοξείδιο του άνθρακα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την απομόνωση μετάλλου χαλκού (Cu) από το CuO (οξείδιο του χαλκού). Η αντίδραση δίνεται παρακάτω.

CuO_(ες)    +    CO_(g) →         Cu_(s) +     CO_2(g)

Μια σημαντική αντίδραση του μονοξειδίου του άνθρακα είναι η αντίδραση με μέταλλα μετάπτωσης. Αυτό το χαρακτηριστικό χρησιμοποιείται για τη λήψη καθαρών μεταλλικών στοιχείων μετάπτωσης από τις ενώσεις τους. Π.χ.:Καθαρισμός Νικελίου

Διαφορά μεταξύ διοξειδίου του άνθρακα και μονοξειδίου του άνθρακα

Ορισμός

Διοξείδιο του άνθρακα: Το διοξείδιο του άνθρακα είναι ένα αέριο σε θερμοκρασία δωματίου με μοριακό τύπο CO₂ .

Μονοξείδιο του άνθρακα: Το μονοξείδιο του άνθρακα είναι αέριο σε θερμοκρασία δωματίου, με μοριακό τύπο CO.

Σύνθεση

Διοξείδιο του άνθρακα: Το διοξείδιο του άνθρακα αποτελείται από ένα άτομο άνθρακα συνδεδεμένο με δύο άτομα οξυγόνου.

Μονοξείδιο του άνθρακα: Το μονοξείδιο του άνθρακα αποτελείται από ένα άτομο άνθρακα συνδεδεμένο με ένα άτομο οξυγόνου.

Μοριακή μάζα

Διοξείδιο του άνθρακα: Η μοριακή μάζα του διοξειδίου του άνθρακα είναι περίπου 44 g/mol.

Μονοξείδιο του άνθρακα: Η μοριακή μάζα του μονοξειδίου του άνθρακα είναι περίπου 28 g/mol.

Μήκος δεσμού άνθρακα-οξυγόνου

Διοξείδιο του άνθρακα: Το μήκος δεσμού μεταξύ άνθρακα και οξυγόνου είναι περίπου 116,3 μ.μ. σε διοξείδιο του άνθρακα.

Μονοξείδιο του άνθρακα: Το μήκος δεσμού μεταξύ άνθρακα και οξυγόνου είναι περίπου 112,8 μ.μ. μονοξείδιο του άνθρακα.

Σύνδεση

Διοξείδιο του άνθρακα: Υπάρχει ένας ομοιοπολικός διπλός δεσμός μεταξύ άνθρακα και οξυγόνου στο διοξείδιο του άνθρακα.

Μονοξείδιο του άνθρακα: Υπάρχει ένας ομοιοπολικός διπλός δεσμός και ένας δεσμός συντονισμού (συνολικά ένας τριπλός δεσμός) μεταξύ του άνθρακα και του οξυγόνου στο μονοξείδιο του άνθρακα.

Σχηματισμός

Διοξείδιο του άνθρακα: Το διοξείδιο του άνθρακα παράγεται από την πλήρη καύση ορυκτών καυσίμων.

Μονοξείδιο του άνθρακα: Το μονοξείδιο του άνθρακα παράγεται από την ατελή καύση ορυκτών καυσίμων.

Χημικές αντιδράσεις

Διοξείδιο του άνθρακα: Το διοξείδιο του άνθρακα δεν μπορεί να υποστεί αντιδράσεις οξείδωσης.

Μονοξείδιο του άνθρακα: Το μονοξείδιο του άνθρακα μπορεί να υποστεί αντιδράσεις οξείδωσης.

Συμπέρασμα

Παρόλο που το διοξείδιο του άνθρακα θεωρείται χρήσιμο αέριο για το περιβάλλον, το πολύ μεγάλο μέρος του δεν είναι ευνοϊκό καθώς προκαλεί υπερθέρμανση του πλανήτη. Το μονοξείδιο του άνθρακα θεωρείται τοξικό αέριο και η εισπνοή μονοξειδίου του άνθρακα προκαλεί τον θάνατο των κυττάρων λόγω της αναστολής της μεταφοράς οξυγόνου στο αίμα. Ωστόσο, τα δύο αέρια υπάρχουν σε ίχνη στην ατμόσφαιρα και το ποσοστό αυτών των αερίων αυξάνεται ραγδαία λόγω των ανθρώπινων δραστηριοτήτων. Η κύρια διαφορά μεταξύ του διοξειδίου του άνθρακα και του μονοξειδίου του άνθρακα είναι η δομή και η σύνθεσή τους.