הבדל בין פחמן דו חמצני לפחמן חד חמצני

2024 מְחַבֵּר: Alex Aldridge | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-17 13:39

פחמן דו חמצני לעומת פחמן חד חמצני | CO לעומת CO2

שתי התרכובות, פחמן דו-חמצני ופחמן חד-חמצני, עשויות מפחמן וחמצן. הם גזים ונוצרים בשריפת תרכובות המכילות פחמן.

פחמן דו-חמצני

פחמן דו חמצני הוא צורת מולקולה מאטום פחמן ושני אטומי חמצן. כל אטום חמצן יוצר קשר כפול עם פחמן, ולמולקולרית יש גיאומטריה ליניארית. המשקל המולקולרי של פחמן דו חמצני הוא 44 גרם מול^-1 פחמן דו חמצני (CO_{2) הוא גז חסר צבע, ועם הפירוק במים, זה יוצר חומצה פחמנית.פחמן דו חמצני צפוף יותר מאוויר. ריכוז הפחמן הדו חמצני הוא 0.03% באטמוספרה. באמצעות מחזור הפחמן, כמות הפחמן הדו חמצני באטמוספירה מאוזנת. פחמן דו חמצני יכול לפלוט לאטמוספירה באמצעות תהליכים טבעיים כמו נשימה, התפרצות הר געש ופעילויות אנושיות כמו שריפת דלק מאובנים בכלי רכב ובמפעלים. פחמן דו-חמצני מוסר מהאטמוספירה בפוטוסינתזה, והם יכולים להיות מופקדים כקרבונטים בטווח הארוך. ההפרעה האנושית (שריפת דלק מאובנים, כריתת יערות) גרמה לחוסר איזון במחזור הפחמן, והעלתה את רמת גז ה-CO2. בעיות סביבתיות גלובליות כמו גשם חומצי, אפקט בית ירוק והתחממות כדור הארץ נגרמו כתוצאה מכך. פחמן דו חמצני משמש להכנת משקאות קלים, בתעשיית המאפייה, כמטפים וכו'.}

במערכות ביולוגיות, פחמן דו חמצני מיוצר כתוצר לוואי של הנשימה התאית. יש להסיר פחמן דו חמצני זה מהתאים, ואז הוא מופרש לסביבה החיצונית דרך הריאות.ישנן שלוש דרכים להעביר פחמן דו חמצני מהתאים לריאות. אחת הדרכים היא להיקשר עם המוגלובין וליצור קרבאמינו-המוגלובין. יתר על כן, ניתן להמיס פחמן דו חמצני בפלסמת הדם וניתן להעבירו. הדרך הנפוצה ביותר להעביר פחמן דו חמצני היא להמיר אותו ליוני ביקרבונט על ידי אנזים פחמן אנהידראז בתאי הדם האדומים.

פחמן חד-חמצני

פחמן חד חמצני הוא גם מולקולה שנוצרת על ידי פחמן וחמצן. אטום פחמן אחד קשור לאטום חמצן בעל שלושה קשרים, ולמולקולה יש גיאומטריה ליניארית. בין שני קשרים, שניים הם קשרים קוולנטיים ואחד הוא קשר דאטיב. זהו גז חסר צבע, חסר ריח וטעם, והוא מעט קל יותר מאוויר. המשקל המולקולרי של CO הוא 28 גרם מול^{-1 CO נחשבת כמולקולה קוטבית בגלל ההבדל האלקטרוניטיביות בין הפחמן לחמצן. CO מופק משריפה חלקית של תרכובות אורגניות. פחמן חד חמצני מיוצר גם במערכות ביולוגיות בכמויות זעירות.עם זאת, כאשר אנשים שואפים כמות גדולה של CO מהסביבה החיצונית, זה יכול לגרום למוות. ל-CO יש זיקה גבוהה יותר להמוגלובין מאשר לחמצן ויוצר קומפלקסים של קרבוקסיהמוגלובין, שהם די יציבים. זה מוריד את כמות ההמוגלובין הזמין להובלת חמצן לתאים, ובכך גורם למוות של תאים.}

מה ההבדל בין פחמן דו-חמצני לפחמן חד-חמצני?

• בפחמן דו חמצני, שני אטומי חמצן קשורים לפחמן אחד, אבל בפחמן חד חמצני, רק אטום חמצן אחד קשור לפחמן.

• ב-CO_{2, יש רק קשרים קוולנטיים. אבל ב-CO, יש קשר דטיב שאינו שני קשרים קוולנטיים.}

• CO יכול להיות בעל מבני תהודה, אבל CO_{2 לא יכול.}

• פחמן דו חמצני צפוף יותר מאוויר, אבל פחמן חד חמצני קל מעט יותר מאוויר.

• CO היא מולקולה קוטבית, ואילו CO_{2 היא מולקולה לא קוטבית.}

• פחמן דו חמצני יוצר קומפלקס קרבינוהמוגלובין עם המוגלובין, אבל CO יוצר קומפלקס קרבוקסי המוגלובין.

• ריכוזים גבוהים יותר של CO רעילים מאוד לבני אדם מאשר CO_2.

• CO נוצר כאשר אין מספיק גז חמצן כדי לחמצן תרכובות המכילות פחמן. בעיקרון, CO נוצר בבעירה חלקית של תרכובות המכילות פחמן, ובבעירה מלאה נוצר CO_2.