Diferența dintre dioxidul de carbon și monoxidul de carbon

Diferența principală - dioxidul de carbon și monoxidul de carbon

Gazul este unul dintre cele trei state majore în care poate exista orice materie. Celelalte două tipuri sunt solide și lichide. Gazele au proprietati unice pe care nu le au solidele si lichidele. Moleculele de gaz sunt foarte mici și există foarte puține interacțiuni între moleculele de gaze. Diferite elemente și molecule există ca gaze la temperatura camerei. Dioxidul de carbon și monoxidul de carbon sunt astfel de două gaze. principala diferență între dioxidul de carbon și monoxidul de carbon este asta dioxidul de carbon este compus din doi atomi de oxigen împreună cu un atom de carbon, în timp ce monoxidul de carbon este compus dintr-un atom de oxigen împreună cu un atom de carbon.

Domenii cheie acoperite

1. Ce este dioxidul de carbon
      - Definiție, structură, proprietăți, aplicații
2. Ce este monoxidul de carbon
      - Definiție, structură, proprietăți, aplicații
3. Care este diferența dintre dioxidul de carbon și monoxidul de carbon
      - Compararea diferențelor cheie

Termeni cheie: carbon, acid carbonic, dioxid de carbon, monoxid de carbon, dipol, legătură dublă, masă moleculară, formulă moleculară, oxigen, fotosinteză, triplu bond

Ce este dioxidul de carbon

Dioxidul de carbon este un gaz la temperatura camerei care are formula moleculară CO₂. Acest gaz este foarte comun deoarece este eliberat în timpul respirației organismelor vii. Este, de asemenea, o componentă majoră în procesul de fotosinteză a autotrofelor.

Masa moleculară a moleculei de dioxid de carbon este de aproximativ 44 g / mol. Este un gaz incolor și inodor. Forma moleculară a dioxidului de carbon este liniară. Cei doi atomi de oxigen sunt atașați la atomul de carbon prin cele două laturi cu legături duble covalente. Lungimea unei legături C = O este de aproximativ 116,3 pm. Molecula este simetrică. Prin urmare, nu este un dipol. (Un dipol este orice moleculă care are sarcini electrice parțiale pe atomi datorită tipului de legare pe care o au în molecula respectivă). 

Figura 01: Blocul 3D și structura cu bilă a moleculei de dioxid de carbon. Atomul de carbon este prezentat în culoarea neagră, în timp ce cei doi atomi de oxigen sunt în culoare roșie.

Dioxidul de carbon este bine dizolvat în formarea apei acid carbonic (H₂CO₃). Dar acidul carbonic este un acid slab în soluție apoasă; astfel, este parțial disociată în ionii săi. Prin urmare, există un echilibru între dioxidul de carbon gazos și acidul carbonic în apă.

Figura 02: Dioxidul de carbon atmosferic poate fi dizolvat în apă.

S-a constatat că conținutul de dioxid de carbon în atmosferă este de aproximativ 0,03% și crește rapid. Această creștere se datorează în principal arderii combustibililor fosili și defrișărilor. Unul dintre produsele majore de ardere a combustibililor fosili este dioxidul de carbon. Cea mai mare parte a dioxidului de carbon atmosferic este absorbită de păduri. Cu alte cuvinte, dioxidul de carbon este utilizat de copaci pentru procesul lor de fotosinteză. Dar odată cu despădurirea, cantitatea de dioxid de carbon absorbită de floră este redusă. Ca rezultat, procentul de dioxid de carbon din atmosferă crește.

Cu toate acestea, cantitățile crescute de dioxid de carbon din atmosferă sunt nefavorabile, deoarece dioxidul de carbon reprezintă un gaz cu efect de seră. Gazele cu efect de seră sunt capabile să absoarbă și să emită radiații infraroșii. Aceasta determină creșterea rapidă a încălzirii globale.

Ce este monoxidul de carbon

Monoxidul de carbon este un gaz la temperatura camerei, cu formula moleculară CO. Acesta este compus dintr-un singur atom de carbon și un atom de oxigen. Prin urmare, structura este în esență liniară. Atomul de oxigen este legat covalent la atomul de carbon. Dar, spre deosebire de dioxidul de carbon, monoxidul de carbon are o legătură triplă între carbon și oxigen. Legătura triplă este formată dintr-o legătură dublă și o legătură de coordonare. După formarea dublei legături, există două perechi electronice singulare pe atomul de oxigen. Una dintre aceste perechi individuale este donată atomului de carbon pentru a forma o moleculă stabilă. În caz contrar, atomul de carbon nu se supune regulii de octeți și cele două perechi singure se resping reciproc, rezultând o moleculă instabilă.

Figura 03: Structura bilei și a bilei de dioxid de carbon. Atomul de carbon este în culoare neagră, în timp ce atomul de oxigen este în culoare roșie.

Lungimea legăturii dintre carbon și oxigen este de aproximativ 112,8 pm; aceasta este mai mică decât cea a dioxidului de carbon, deoarece dioxidul de carbon are o legătură dublă între carbon și oxigen, în timp ce monoxidul de carbon are o legătură triplă între carbon și oxigen. Legătura triplă atașează cei doi atomi strâns decât o dublă legătură, prin urmare, lungimea legăturii este redusă.

Deoarece atomul de oxigen este mai mult electronegativ decât carbonul, există un moment ușor dipol în molecula de monoxid de carbon. Cu toate acestea, nu este un dipol puternic deoarece există o legătură de coordonare care dă electroni carbonului (dipolul are ca rezultat o sarcină parțială pozitivă asupra atomului de carbon și electronii donați de oxigen pot neutraliza o anumită cantitate din această încărcătură).

Există o cantitate foarte mică de monoxid de carbon în atmosferă. Monoxidul de carbon este considerat un gaz toxic. Acest lucru se datorează faptului că se poate lega cu hemoglobina în sângele nostru (unde moleculele de oxigen se leagă) și blochează transportul oxigenului către celulele corpului. Prin urmare, celulele corpului nu primesc suficient oxigen care poate cauza moartea acestor celule.

Monoxidul de carbon este un produs secundar al arderii incomplete a combustibililor fosili. Atunci când o cantitate mare de monoxid de carbon este prezentă în aerul uscat, acesta este considerat drept aer poluat.

Când dioxidul de carbon este trecut prin cărbune încălzit (carbon), se produce monoxid de carbon. Monoxidul de carbon acționează ca agent reducător prin oxidarea în dioxid de carbon. Starea de oxidare a carbonului în monoxid de carbon este +2 și este oxidată la +4 în dioxid de carbon. În afară de aceasta, monoxidul de carbon poate fi utilizat pentru a izola metalul de cupru (Cu) din CuO (oxid de cupru). Reacția este dată mai jos.

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

O reacție majoră a monoxidului de carbon este reacția cu metalele de tranziție. Această caracteristică este utilizată pentru a obține elemente pure de metale tranziționale din compușii lor. Ex: Purificarea nichelului

Diferența dintre dioxidul de carbon și monoxidul de carbon

Definiție

Dioxid de carbon: Dioxidul de carbon este un gaz la temperatura camerei care are formula moleculară CO₂.

Monoxid de carbon: Monoxidul de carbon este un gaz la temperatura camerei, cu formula moleculară CO.

Compoziţie

Dioxid de carbon: Dioxidul de carbon este compus dintr-un atom de carbon legat de doi atomi de oxigen.

Monoxid de carbon: Monoxidul de carbon este compus dintr-un atom de carbon legat la un atom de oxigen.

Masă molară

Dioxid de carbon: Masa molară a dioxidului de carbon este de aproximativ 44 g / mol.

Monoxid de carbon: Masa molară a monoxidului de carbon este de aproximativ 28 g / mol.

Lungimea legăturii carbon-oxigen

Dioxid de carbon: Lungimea legăturii dintre carbon și oxigen este de aproximativ 116,3 pm în dioxid de carbon.

Monoxid de carbon: Lungimea legăturii dintre carbon și oxigen este de aproximativ 112,8 pm monoxid de carbon.

lipirea

Dioxid de carbon: Există o legătură dublă covalentă între carbon și oxigen în dioxidul de carbon.

Monoxid de carbon: Există o legătură dublă covalentă și o legătură de coordonare (în totalitate o legătură triplă) între carbon și oxigen în monoxidul de carbon.

Formare

Dioxid de carbon: Dioxidul de carbon este produs prin arderea completă a combustibililor fosili.

Monoxid de carbon: Monoxidul de carbon este produs prin arderea incompletă a combustibililor fosili.

Reacții chimice

Dioxid de carbon: Dioxidul de carbon nu poate suferi reacții de oxidare.

Monoxid de carbon: Monoxidul de carbon poate suferi reacții de oxidare.

Concluzie

Deși dioxidul de carbon este considerat un gaz util pentru mediu, prea mult nu este favorabil deoarece provoacă încălzirea globală. Monoxidul de carbon este considerat un gaz toxic și inhalarea monoxidului de carbon provoacă moartea celulelor datorită inhibării transportului de oxigen în sânge. Cu toate acestea, cele două gaze sunt prezente în urme în atmosferă, iar procentul acestor gaze crește rapid datorită activităților umane. Principala diferență între dioxidul de carbon și monoxidul de carbon este structura și compoziția acestora.

Referințe:

1. "Monoxid de carbon". Monoxid de carbon - moleculă a lunii. N.p., n.d. Web. Disponibil aici. 12 iulie 2017. 
2. "Dioxidul de carbon". ScienceDaily, n.d. Web. Disponibil aici. 12 iulie 2017. 

Datorită fotografiei:

1. "Bile de dioxid de carbon 3D" De Jynto (talk) - Lucrare proprieAceasta imagine chimica a fost creata cu Discovery Studio Visualizer (CC0) prin Wikimedia Commons
2. "Monoxid de carbon-3D-bile" de Benjah-bmm27 - Munca proprie (Public Domain) prin Wikimedia Wikimedia