Hlavný rozdiel - oxid uhličitý vs oxid uhoľnatý

Plyn je jedným z troch hlavných štátov, v ktorých môže existovať všetka hmota. Ďalšie dva typy sú pevné látky a kvapaliny. Plyny majú jedinečné vlastnosti, ktoré pevné látky a kvapaliny nemajú. Molekuly plynu sú veľmi malé a medzi molekulami plynu existuje len veľmi málo interakcií. Rôzne prvky a molekuly existujú pri izbovej teplote ako plyny. Oxid uhličitý a oxid uhoľnatý sú také dva plyny. The hlavný rozdiel medzi oxidom uhličitým a oxidom uhoľnatým je to oxid uhličitý sa skladá z dvoch atómov kyslíka spolu s atómom uhlíka, zatiaľ čo oxid uhoľnatý sa skladá z jedného atómu kyslíka spolu s atómom uhlíka.

Pokryté kľúčové oblasti

1. Čo je oxid uhličitý - Definícia, štruktúra, vlastnosti, aplikácie 2. Čo je oxid uhoľnatý - Definícia, štruktúra, vlastnosti, aplikácie 3. Aký je rozdiel medzi oxidom uhličitým a oxidom uhoľnatým - Porovnanie kľúčových rozdielov

Kľúčové pojmy: uhlík, kyselina uhličitá, oxid uhličitý, oxid uhoľnatý, dipól, dvojitá väzba, molárna hmotnosť, molekulárny vzorec, kyslík, fotosyntéza, trojitá väzba

Čo je oxid uhličitý

Oxid uhličitý je plyn izbovej teploty, ktorý má molekulový vzorec CO₂. Tento plyn je veľmi bežný, pretože sa uvoľňuje počas dýchania živých organizmov. Je tiež hlavnou súčasťou procesu fotosyntézy autotrofov.

Molekulová hmotnosť molekuly oxidu uhličitého je asi 44 g/mol. Je to plyn bez farby a zápachu. Molekulárny tvar oxidu uhličitého je lineárny. Dva atómy kyslíka sú k atómu uhlíka pripojené na jeho dvoch stranách kovalentnými dvojitými väzbami. Dĺžka jednej väzby C = O je asi 116,3 pm. Molekula je symetrická. Nie je to teda dipól. (Dipól je akákoľvek molekula s čiastočnými elektrickými nábojmi na atómoch v závislosti od typu väzby, ktorú v danej molekule majú).

Obrázok 01: 3D štruktúra tyčinky a guľôčky molekuly oxidu uhličitého. Atóm uhlíka je zobrazený čiernou farbou, zatiaľ čo dva atómy kyslíka sú označené červenou farbou.

Oxid uhličitý sa vo vode dobre rozpúšťa kyselina uhličitá (H.₂CO₃). Ale kyselina uhličitá je slabá kyselina vo vodnom roztoku; je teda čiastočne disociovaný na svoje ióny. Preto existuje rovnováha medzi plynným oxidom uhličitým a kyselinou uhličitou vo vode.

Obrázok 02: Atmosférický oxid uhličitý je možné rozpustiť vo vode.

Zistilo sa, že obsah oxidu uhličitého v atmosfére je asi 0,03% a rýchlo sa zvyšuje. Tento nárast je spôsobený predovšetkým spaľovaním fosílnych palív a odlesňovaním. Jedným z hlavných produktov spaľovania fosílnych palív je oxid uhličitý. Väčšinu atmosférického oxidu uhličitého absorbujú lesy. Inými slovami, oxid uhličitý používajú stromy na svoj proces fotosyntézy. Odlesňovaním sa však množstvo oxidu uhličitého absorbovaného flórou zníži. Výsledkom je, že percento oxidu uhličitého v atmosfére stúpa.

Zvýšené množstvo oxidu uhličitého v atmosfére je však nepriaznivé, pretože oxid uhličitý je skleníkový plyn. Skleníkové plyny sú schopné absorbovať a vyžarovať infračervené žiarenie. To spôsobuje rýchly nárast globálneho otepľovania.

Čo je oxid uhoľnatý

Oxid uhoľnatý je plyn pri izbovej teplote, s molekulárny vzorec CO. Skladá sa iba z jedného atómu uhlíka a jedného atómu kyslíka. Preto je štruktúra v podstate lineárna. Atóm kyslíka je k atómu uhlíka viazaný kovalentne. Na rozdiel od oxidu uhličitého má však oxid uhoľnatý trojitú väzbu medzi uhlíkom a kyslíkom. Trojitá väzba sa skladá z dvojitej a koordinačnej väzby. Po vytvorení dvojitej väzby sú na atóme kyslíka dva osamelé elektrónové páry. Jeden z týchto osamelých párov je darovaný atómu uhlíka, aby sa vytvorila stabilná molekula. V opačnom prípade atóm uhlíka nedodržiava oktetové pravidlo a dva osamelé páry sa navzájom odpudzujú, čo má za následok nestabilnú molekulu.

Obrázok 03: Štruktúra paličky a guličky oxidu uhličitého. Atóm uhlíka je čierny, zatiaľ čo atóm kyslíka je červený.

Dĺžka väzby medzi uhlíkom a kyslíkom je asi 112,8 pm; je to menej ako oxidu uhličitého, pretože oxid uhličitý má dvojitú väzbu medzi uhlíkom a kyslíkom, zatiaľ čo oxid uhoľnatý má trojitú väzbu medzi uhlíkom a kyslíkom. Trojitá väzba viaže dva atómy tesne ako dvojitá väzba, preto je dĺžka väzby skrátená.

Pretože atóm kyslíka je elektronegatívnejší ako uhlík, v molekule oxidu uhoľnatého je malý dipólový moment. Nie je to však silný dipól, pretože existuje koordinačná väzba, ktorá daruje elektróny uhlíku (dipól má za následok čiastočný kladný náboj na atóme uhlíka a elektróny darované kyslíkom môžu neutralizovať určité množstvo tohto náboja).

V atmosfére je veľmi malé množstvo oxidu uhoľnatého. Oxid uhoľnatý je považovaný za toxický plyn. Dôvodom je, že sa môže viazať s hemoglobínom v našej krvi (kde sa viažu molekuly kyslíka) a blokovať transport kyslíka do telesných buniek. Bunky tela preto nedostávajú dostatok kyslíka, ktorý by mohol spôsobiť smrť týchto buniek.

Oxid uhoľnatý je vedľajším produktom nedokonalého spaľovania fosílnych palív. Keď je v suchom vzduchu prítomné vysoké množstvo oxidu uhoľnatého, považuje sa to za znečistený vzduch.

Keď oxid uhličitý prechádza cez zahriate uhlie (uhlík), vzniká oxid uhoľnatý. Oxid uhoľnatý pôsobí ako redukčné činidlo oxidáciou na oxid uhličitý. Oxidačný stav uhlíka v kysličníku uhoľnatom je +2 a oxiduje sa na oxid uhličitý na +4. Okrem toho je možné na izoláciu kovu medi (Cu) od CuO (oxid medi) použiť oxid uhoľnatý. Reakcia je uvedená nižšie.

CuO_(s) + CO_g) → Cu_(s) + CO_{2 písm. G)}

Hlavnou reakciou oxidu uhoľnatého je reakcia s prechodnými kovmi. Táto vlastnosť sa používa na získanie čistých prvkov prechodných kovov zo svojich zlúčenín. Príklad: Čistenie niklu

Rozdiel medzi oxidom uhličitým a oxidom uhoľnatým

Definícia

Oxid uhličitý: Oxid uhličitý je plyn izbovej teploty, ktorý má molekulový vzorec CO₂.

Oxid uhoľnatý: Oxid uhoľnatý je plyn izbovej teploty s molekulovým vzorcom CO.

Zloženie

Oxid uhličitý: Oxid uhličitý sa skladá z atómu uhlíka viazaného na dva atómy kyslíka.

Oxid uhoľnatý: Oxid uhoľnatý sa skladá z atómu uhlíka viazaného na jeden atóm kyslíka.

Molárna hmota

Oxid uhličitý: Molárna hmotnosť oxidu uhličitého je asi 44 g/mol.

Oxid uhoľnatý: Molárna hmotnosť oxidu uhoľnatého je asi 28 g/mol.

Dĺžka väzby uhlík-kyslík

Oxid uhličitý: Dĺžka väzby medzi uhlíkom a kyslíkom je asi 116,3 pm v kysličníku uhličitom.

Oxid uhoľnatý: Dĺžka väzby medzi uhlíkom a kyslíkom je asi 112,8 pm oxidu uhoľnatého.

Lepenie

Oxid uhličitý: V kysličníku uhličitom existuje kovalentná dvojitá väzba medzi uhlíkom a kyslíkom.

Oxid uhoľnatý: Medzi oxidom uhoľnatým existuje kovalentná dvojitá väzba a koordinačná väzba (spolu trojná väzba) medzi uhlíkom a kyslíkom.

Tvorenie

Oxid uhličitý: Oxid uhličitý vzniká úplným spaľovaním fosílnych palív.

Oxid uhoľnatý: Oxid uhoľnatý vzniká neúplným spaľovaním fosílnych palív.

Chemické reakcie

Oxid uhličitý: Oxid uhličitý nemôže prechádzať oxidačnými reakciami.

Oxid uhoľnatý: Oxid uhoľnatý môže prechádzať oxidačnými reakciami.

Záver

Aj keď je oxid uhličitý považovaný za užitočný plyn pre životné prostredie, príliš veľa z neho nie je priaznivých, pretože spôsobuje globálne otepľovanie. Oxid uhoľnatý je považovaný za toxický plyn a vdýchnutie oxidu uhoľnatého spôsobuje smrť buniek v dôsledku inhibície prenosu kyslíka v krvi. Tieto dva plyny sú však v atmosfére prítomné v stopových množstvách a percento týchto plynov sa v dôsledku ľudských činností rýchlo zvyšuje. Hlavným rozdielom medzi oxidom uhličitým a oxidom uhoľnatým je ich štruktúra a zloženie.

Referencie:

1. „Oxid uhoľnatý.“ Oxid uhoľnatý - molekula mesiaca. N.p., n.d. Web. K dispozícii tu. 12. júla 2017. 2. „Oxid uhličitý“. ScienceDaily. ScienceDaily, n.d. Web. K dispozícii tu. 12. júla 2017.

Obrázok so súhlasom:

1. „3D gulička oxidu uhličitého“ od Jynta (diskusia) - vlastná práca Tento chemický obraz bol vytvorený pomocou programu Discovery Studio Visualizer (CC0) prostredníctvom Commons Wikimedia2. „3D guličky oxidu uhoľnatého“ od Benjah-bmm27-vlastná práca (Public Domain) cez Commons Wikimedia