Unterschied zwischen Kohlendioxid und Kohlenmonoxid
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Hauptunterschied - Kohlendioxid vs. Kohlenmonoxid
Gas ist einer der drei Hauptstaaten, in denen alle Materie existieren kann. Die anderen beiden Typen sind Feststoffe und Flüssigkeiten. Gase haben einzigartige Eigenschaften, die Feststoffe und Flüssigkeiten nicht haben. Gasmoleküle sind sehr klein und es gibt sehr wenige Wechselwirkungen zwischen Gasmolekülen. Bei Raumtemperatur existieren verschiedene Elemente und Moleküle als Gase. Kohlendioxid und Kohlenmonoxid sind solche zwei Gase. Das Hauptunterschied das zwischen Kohlendioxid und Kohlenmonoxid ist das Kohlendioxid besteht aus zwei Sauerstoffatomen zusammen mit einem Kohlenstoffatom, während Kohlenmonoxid aus einem Sauerstoffatom zusammen mit einem Kohlenstoffatom besteht.
Wichtige Bereiche
1. Was ist Kohlendioxid?
- Definition, Struktur, Eigenschaften, Anwendungen
2. Was ist Kohlenmonoxid?
- Definition, Struktur, Eigenschaften, Anwendungen
3. Was ist der Unterschied zwischen Kohlendioxid und Kohlenmonoxid?
- Vergleich der wichtigsten Unterschiede
Schlüsselbegriffe: Kohlenstoff, Kohlensäure, Kohlendioxid, Kohlenmonoxid, Dipol, Doppelbindung, Molmasse, Summenformel, Sauerstoff, Photosynthese, Dreifachbindung
Was ist Kohlendioxid?
Kohlendioxid ist bei Raumtemperatur ein Gas mit der Summenformel CO2. Dieses Gas kommt sehr häufig vor, da es während der Atmung lebender Organismen freigesetzt wird. Es ist auch eine Hauptkomponente im Photosyntheseprozess von Autotrophen.
Die Molekülmasse des Kohlendioxidmoleküls beträgt etwa 44 g / mol. Es ist ein farbloses und geruchloses Gas. Die molekulare Form von Kohlendioxid ist linear. Die beiden Sauerstoffatome sind an den beiden Seiten mit kovalenten Doppelbindungen an das Kohlenstoffatom gebunden. Die Länge einer C = O-Bindung beträgt etwa 116,3 pm. Das Molekül ist symmetrisch. Daher ist es kein Dipol. (Ein Dipol ist ein Molekül mit partiellen elektrischen Ladungen an Atomen aufgrund der Art der Bindung, die sie in diesem Molekül haben.).
Abbildung 01: Die 3D-Stab- und Kugelstruktur eines Kohlendioxidmoleküls. Das Kohlenstoffatom ist schwarz dargestellt, während die beiden Sauerstoffatome rot sind.
Kohlendioxid wird in Wasser gut gelöst Kohlensäure (H2CO3). Kohlensäure ist aber in wässriger Lösung eine schwache Säure; daher ist es teilweise in seine Ionen dissoziiert. Daher besteht ein Gleichgewicht zwischen gasförmigem Kohlendioxid und Kohlensäure in Wasser.
Abbildung 02: Atmosphärisches Kohlendioxid kann in Wasser gelöst werden.
Es wurde festgestellt, dass der Gehalt an Kohlendioxid in der Atmosphäre etwa 0,03% beträgt und rasch ansteigt. Dieser Anstieg ist hauptsächlich auf die Verbrennung fossiler Brennstoffe und die Entwaldung zurückzuführen. Eines der Hauptprodukte der Verbrennung fossiler Brennstoffe ist Kohlendioxid. Das Kohlendioxid der Atmosphäre wird zum größten Teil von den Wäldern aufgenommen. Mit anderen Worten: Kohlendioxid wird von Bäumen für den Photosyntheseprozess verwendet. Mit der Abholzung der Wälder wird jedoch die von der Flora aufgenommene Kohlendioxidmenge reduziert. Infolgedessen steigt der Kohlendioxidanteil in der Atmosphäre.
Die erhöhten Mengen an Kohlendioxid in der Atmosphäre sind jedoch ungünstig, da Kohlendioxid ein Treibhausgas ist. Treibhausgase können Infrarotstrahlung absorbieren und abgeben. Dies führt zu einer raschen Zunahme der globalen Erwärmung.
Was ist Kohlenmonoxid?
Kohlenmonoxid ist bei Raumtemperatur ein Gas, mit dem Summenformel CO. Es besteht nur aus einem Kohlenstoffatom und einem Sauerstoffatom. Daher ist die Struktur im Wesentlichen linear. Das Sauerstoffatom ist kovalent an das Kohlenstoffatom gebunden. Im Gegensatz zu Kohlendioxid hat Kohlenmonoxid jedoch eine Dreifachbindung zwischen Kohlenstoff und Sauerstoff. Die Dreifachbindung besteht aus einer Doppelbindung und einer Koordinationsbindung. Nach der Bildung der Doppelbindung befinden sich zwei freie Elektronenpaare am Sauerstoffatom. Eines dieser einsamen Paare wird an das Kohlenstoffatom gebunden, um ein stabiles Molekül zu bilden. Ansonsten folgt das Kohlenstoffatom nicht der Oktettregel und die beiden freien Paare stoßen sich ab, was zu einem instabilen Molekül führt.
Abbildung 03: Die Stab- und Kugelstruktur von Kohlendioxid. Das Kohlenstoffatom ist schwarz, während das Sauerstoffatom rot ist.
Die Bindungslänge zwischen Kohlenstoff und Sauerstoff beträgt etwa 112,8 um; Dies ist weniger als das von Kohlendioxid, da Kohlendioxid eine Doppelbindung zwischen Kohlenstoff und Sauerstoff aufweist, während Kohlenmonoxid eine Dreifachbindung zwischen Kohlenstoff und Sauerstoff aufweist. Die Dreifachbindung bindet die beiden Atome fester als eine Doppelbindung, daher wird die Bindungslänge reduziert.
Da das Sauerstoffatom elektronegativer als Kohlenstoff ist, gibt es im Kohlenmonoxidmolekül ein leichtes Dipolmoment. Es ist jedoch kein starker Dipol, da es eine Koordinationsbindung gibt, die Elektronen an den Kohlenstoff abgibt (der Dipol führt zu einer partiellen positiven Ladung am Kohlenstoffatom und die durch Sauerstoff gespendeten Elektronen können einen Teil dieser Ladung neutralisieren)..
In der Atmosphäre befindet sich sehr wenig Kohlenmonoxid. Kohlenmonoxid gilt als giftiges Gas. Dies liegt daran, dass es mit Hämoglobin in unserem Blut (wo sich Sauerstoffmoleküle verbinden) binden kann und den Transport von Sauerstoff zu Körperzellen blockieren kann. Daher bekommen die Körperzellen nicht genügend Sauerstoff, was möglicherweise zum Tod dieser Zellen führt.
Kohlenmonoxid ist ein Nebenprodukt der unvollständigen Verbrennung fossiler Brennstoffe. Wenn in der trockenen Luft eine große Menge Kohlenmonoxid vorhanden ist, wird sie als verschmutzte Luft betrachtet.
Wenn Kohlendioxid durch erhitzte Kohle (Kohlenstoff) geleitet wird, entsteht Kohlenmonoxid. Kohlenmonoxid wirkt als Reduktionsmittel, indem es zu Kohlendioxid oxidiert. Der Oxidationszustand von Kohlenstoff in Kohlenmonoxid beträgt +2 und wird in Kohlendioxid zu +4 oxidiert. Abgesehen davon kann Kohlenmonoxid verwendet werden, um Kupfermetall (Cu) aus CuO (Kupferoxid) zu isolieren. Die Reaktion ist unten angegeben.
CuO(s) + CO(G) → Cu(s) + CO2 (g)
Eine Hauptreaktion von Kohlenmonoxid ist die Reaktion mit Übergangsmetallen. Dieses Merkmal wird verwendet, um reine Übergangsmetallelemente aus ihren Verbindungen zu gewinnen. Bsp .: Reinigung von Nickel
Unterschied zwischen Kohlendioxid und Kohlenmonoxid
Definition
Kohlendioxid: Kohlendioxid ist bei Raumtemperatur ein Gas mit der Summenformel CO2.
Kohlenmonoxid: Kohlenmonoxid ist bei Raumtemperatur ein Gas mit der Summenformel CO.
Zusammensetzung
Kohlendioxid: Kohlendioxid besteht aus einem Kohlenstoffatom, das an zwei Sauerstoffatome gebunden ist.
Kohlenmonoxid: Kohlenmonoxid besteht aus einem Kohlenstoffatom, das an ein Sauerstoffatom gebunden ist.
Molmasse
Kohlendioxid: Die Molmasse von Kohlendioxid beträgt etwa 44 g / Mol.
Kohlenmonoxid: Die Molmasse von Kohlenmonoxid beträgt etwa 28 g / mol.
Kohlenstoff-Sauerstoff-Bindungslänge
Kohlendioxid: Die Bindungslänge zwischen Kohlenstoff und Sauerstoff beträgt in Kohlendioxid etwa 116,3 um.
Kohlenmonoxid: Die Bindungslänge zwischen Kohlenstoff und Sauerstoff beträgt etwa 112,8 um Kohlenmonoxid.
Verbindung
Kohlendioxid: In Kohlendioxid besteht eine kovalente Doppelbindung zwischen Kohlenstoff und Sauerstoff.
Kohlenmonoxid: Es gibt eine kovalente Doppelbindung und eine Koordinationsbindung (insgesamt eine Dreifachbindung) zwischen Kohlenstoff und Sauerstoff in Kohlenmonoxid.
Formation
Kohlendioxid: Kohlendioxid entsteht durch die vollständige Verbrennung fossiler Brennstoffe.
Kohlenmonoxid: Kohlenmonoxid entsteht durch unvollständige Verbrennung fossiler Brennstoffe.
Chemische Reaktionen
Kohlendioxid: Kohlendioxid kann keine Oxidationsreaktionen eingehen.
Kohlenmonoxid: Kohlenmonoxid kann Oxidationsreaktionen eingehen.
Fazit
Obwohl Kohlendioxid als nützliches Gas für die Umwelt betrachtet wird, ist zu viel davon nicht günstig, da es die globale Erwärmung verursacht. Kohlenmonoxid gilt als giftiges Gas, und die Inhalation von Kohlenmonoxid führt zum Absterben von Zellen aufgrund der Hemmung des Sauerstofftransportes im Blut. Die beiden Gase sind jedoch in Spuren in der Atmosphäre vorhanden und der Prozentsatz dieser Gase steigt aufgrund menschlicher Aktivitäten rasch an. Der Hauptunterschied zwischen Kohlendioxid und Kohlenmonoxid ist ihre Struktur und Zusammensetzung.
Verweise:
1. "Kohlenmonoxid". Kohlenmonoxid - Molekül des Monats. N.p., n. D. Netz. Hier verfügbar. 12. Juli 2017.
2. "Kohlendioxid". ScienceDaily. ScienceDaily, n.d. Netz. Hier verfügbar. 12. Juli 2017.
Bildhöflichkeit:
1. "Kohlendioxid 3D-Kugel" Von Jynto (Diskussion) - Eigene ArbeitDieses chemische Bild wurde mit Discovery Studio Visualizer (CC0) über Commons Wikimedia erstellt
2. „Kohlenmonoxid-3D-Kugeln“ Von Benjah-bmm27 - Eigene Arbeit (Public Domain) über Commons Wikimedia
