Skillnad mellan koldioxid och kolmonoxid

Huvudskillnad - Koldioxid vs kolmonoxid

Gas är en av de tre stora staterna där allt materia kan existera. De andra två typerna är fastämnen och vätskor. Gaser har unika egenskaper som fasta ämnen och vätskor inte har. Gasmolekylerna är mycket små och det finns väldigt få interaktioner mellan gasmolekylerna. Olika element och molekyler finns som gaser vid rumstemperatur. Koldioxid och kolmonoxid är sådana två gaser. De huvudskillnad mellan koldioxid och kolmonoxid är det koldioxid består av två syreatomer tillsammans med en kolatom medan kolmonoxid består av en syreatom tillsammans med en kolatom.

Viktiga områden som omfattas

1. Vad är koldioxid
      - Definition, struktur, egenskaper, applikationer
2. Vad är kolmonoxid
      - Definition, struktur, egenskaper, applikationer
3. Vad är skillnaden mellan koldioxid och kolmonoxid
      - Jämförelse av viktiga skillnader

Viktiga termer: Karbon, Karboxylsyra, Koldioxid, Kolmonoxid, Dipol, Dubbelbindning, Molärmassa, Molekylformel, Syre, Fotosyntes, Triple Bond

Vad är koldioxid

Koldioxid är en gas vid rumstemperatur som har molekylformeln CO₂. Denna gas är mycket vanlig eftersom den frigörs under levande organismers andning. Det är också en viktig del i autotrofernas fotosyntesprocess.

Koldioxidmolekylens molekylmassa är ca 44 g / mol. Det är en färglös och luktfri gas. Den molekylära formen av koldioxid är linjär. De två syreatomerna är bundna till kolatomen genom sina två sidor med kovalenta dubbelbindningar. Längden av en C = O-bindning är ca 116,3 pm. Molekylen är symmetrisk. Därför är det inte en dipol. (En dipol är vilken som helst molekyl som har partiella elektriska laddningar på atomer på grund av den typ av bindning de har i den molekylen). 

Figur 01: 3D-pinnen och bollstrukturen för koldioxidmolekylen. Kolatomen visas i svart färg medan de två syreatomerna är i röd färg.

Koldioxid löses väl i vattenbildning kolsyra (H₂CO₃). Men kolsyra är en svag syra i vattenlösning; Därmed delas den delvis i sina joner. Därför finns en jämvikt mellan gasformig koldioxid och kolsyra i vatten.

Figur 02: Atmosfärisk koldioxid kan lösas i vatten.

Det har visat sig att innehållet av koldioxid i atmosfären är ca 0,03% och det ökar snabbt. Ökningen beror främst på bränsleförbränning och avskogning av fossila bränslen. En av de viktigaste produkterna av fossila bränslen är koldioxid. Det mesta av atmosfärisk koldioxid absorberas av skogarna. Med andra ord utnyttjas koldioxid av träd för sin fotosyntesprocess. Men med avskogning minskar mängden koldioxid upptaget av flora. Som ett resultat ökar andelen koldioxid i atmosfären.

De ökade mängderna koldioxid i atmosfären är dock ogynnsamma eftersom koldioxid är en växthusgas. Växthusgaser kan absorbera och avge infraröd strålning. Detta medför en snabb ökning av den globala uppvärmningen.

Vad är kolmonoxid

Kolmonoxid är en gas vid rumstemperatur, med molekylär formel CO. Den består av endast en kolatom och en syreatom. Följaktligen är strukturen väsentligen linjär. Syreatomen är kovalent bunden till kolatomen. Men i motsats till koldioxid har kolmonoxid en trippelbindning mellan kol och syre. Trippelbindningen består av en dubbelbindning och en koordinationsbindning. Efter bildandet av dubbelbindningen finns det två ensamma elektronpar på syreatom. Ett av dessa ensamma par doneras till kolatomen för att bilda en stabil molekyl. Annars följer inte kolatomen oktettregeln och de två ensamma paren avstöter varandra, vilket resulterar i en instabil molekyl.

Figur 03: Koldioxidstrukturen för koldioxid. Kolatomen är i svart färg medan syreatomen är i röd färg.

Bondlängden mellan kol och syre är ca 112,8 pm; detta är mindre än koldioxid eftersom koldioxid har en dubbelbindning mellan kol och syre medan kolmonoxid har en trippelbindning mellan kol och syre. Den tredubbla bindningen fäster de två atomer tätt än en dubbelbindning, därför blir bindningslängden reducerad.

Eftersom syreatom är mer elektronegativ än kol finns det ett litet dipolmoment i kolmonoxidmolekylen. Det är emellertid inte en stark dipol eftersom det finns ett koordineringsband som donerar elektroner till kolet (dipolen resulterar i en partiell positiv laddning på kolatomen och elektronerna donerade av syre kan neutralisera en viss mängd av denna laddning).

Det finns en mycket liten mängd kolmonoxid i atmosfären. Kolmonoxid anses vara en giftig gas. Detta beror på att det kan binda med hemoglobin i vårt blod (där syremolekylerna binder) och blockera transporten av syre till kroppsceller. Därför får kroppscellerna inte tillräckligt med syre som möjligen orsakar död för dessa celler.

Kolmonoxid är en biprodukt av ofullständig förbränning av fossila bränslen. När en hög mängd kolmonoxid är närvarande i torr luft anses den som förorenad luft.

När koldioxid passerar genom uppvärmt kol (kol), bildas kolmonoxid. Kolmonoxid fungerar som ett reduktionsmedel genom att oxidera till koldioxid. Oxidationstillståndet för kol i kolmonoxid är +2 och det oxideras till +4-tillstånd i koldioxid. Bortsett från detta kan kolmonoxid användas för att isolera kopparmetall (Cu) från CuO (kopparoxid). Reaktionen ges nedan.

CuO_(S)    +    CO_(G)            → Cu_(S)     +     CO_{2 (g)}

En viktig reaktion av kolmonoxid är reaktionen med övergångsmetaller. Denna funktion används för att erhålla rena övergångsmetallelement ur sina föreningar. Ex: Rening av nickel

Skillnad mellan koldioxid och kolmonoxid

Definition

Koldioxid: Koldioxid är en gas vid rumstemperatur som har molekylformeln CO₂.

Kolmonoxid: Kolmonoxid är en gas vid rumstemperatur, med molekylformeln CO.

Komposition

Koldioxid: Koldioxid består av en kolatom bunden till två syreatomer.

Kolmonoxid: Kolmonoxid består av en kolatom bunden till en syreatom.

Molar massa

Koldioxid: Molmassan av koldioxid är ca 44 g / mol.

Kolmonoxid: Molmassan av kolmonoxid är ca 28 g / mol.

Koldioxid-syrebindningslängd

Koldioxid: Bondlängden mellan kol och syre är ca 116,3 pm i koldioxid.

Kolmonoxid: Bondlängden mellan kol och syre är omkring 112,8 pm kolmonoxid.

limning

Koldioxid: Det finns en kovalent dubbelbindning mellan kol och syre i koldioxid.

Kolmonoxid: Det finns en kovalent dubbelbindning och en koordineringsbindning (helt och hållet en trippelbindning) mellan kol och syre i kolmonoxid.

Bildning

Koldioxid: Koldioxid produceras genom fullständig förbränning av fossila bränslen.

Kolmonoxid: Kolmonoxid produceras genom ofullständig förbränning av fossila bränslen.

Kemiska reaktioner

Koldioxid: Koldioxid kan inte genomgå oxidationsreaktioner.

Kolmonoxid: Kolmonoxid kan genomgå oxidationsreaktioner.

Slutsats

Även om koldioxid anses vara en användbar gas för miljön är för mycket av det inte gynnsamt eftersom det orsakar global uppvärmning. Kolmonoxid anses vara giftig gas och inandning av kolmonoxid orsakar celldöd på grund av inhibering av syretransport i blod. De två gaserna är emellertid närvarande i spårmängder i atmosfären och andelen av dessa gaser ökar snabbt på grund av mänskliga aktiviteter. Huvudskillnaden mellan koldioxid och kolmonoxid är deras struktur och sammansättning.

referenser:

1. "Kolmonoxid." Kolmonoxid - Månadens molekyl. N.p., n.d. Webb. Tillgänglig här. 12 juli 2017. 
2. "Koldioxid." ScienceDaily. ScienceDaily, n.d. Webb. Tillgänglig här. 12 juli 2017. 

Image Courtesy:

1. "Koldioxid 3D-boll" Av Jynto (talk) - Egent arbete Denna kemiska bild skapades med Discovery Studio Visualizer (CC0) via Commons Wikimedia
2. "Kolmonoxid-3D-bollar" Av Benjah-bmm27 - Egent arbete (Public Domain) via Commons Wikimedia