Principal diferença - dióxido de carbono vs monóxido de carbono

O gás é um dos três principais estados em que toda a matéria pode existir. Os outros dois tipos são sólidos e líquidos. Os gases possuem propriedades únicas que os sólidos e líquidos não possuem. As moléculas de gás são muito pequenas e existem muito poucas interações entre as moléculas de gás. Vários elementos e moléculas existem como gases à temperatura ambiente. O dióxido de carbono e o monóxido de carbono são esses dois gases. o principal diferença entre o dióxido de carbono e o monóxido de carbono é que o dióxido de carbono é composto de dois átomos de oxigênio junto com um átomo de carbono, enquanto o monóxido de carbono é composto de um átomo de oxigênio junto com um átomo de carbono.

Principais áreas cobertas

1. O que é dióxido de carbono - Definição, Estrutura, Propriedades, Aplicações 2. O que é monóxido de carbono - Definição, Estrutura, Propriedades, Aplicações 3. Qual é a diferença entre o dióxido de carbono e o monóxido de carbono - Comparação das principais diferenças

Termos-chave: carbono, ácido carbônico, dióxido de carbono, monóxido de carbono, dipolo, ligação dupla, massa molar, fórmula molecular, oxigênio, fotossíntese, ligação tripla

O que é dióxido de carbono

O dióxido de carbono é um gás à temperatura ambiente que tem a fórmula molecular CO₂. Esse gás é muito comum, pois é liberado durante a respiração dos organismos vivos. É também um componente importante no processo de fotossíntese dos autótrofos.

A massa molecular da molécula de dióxido de carbono é de cerca de 44 g / mol. É um gás incolor e inodoro. A forma molecular do dióxido de carbono é linear. Os dois átomos de oxigênio estão ligados ao átomo de carbono por seus dois lados com ligações duplas covalentes. O comprimento de uma ligação C = O é de cerca de 116,3 pm. A molécula é simétrica. Portanto, não é um dipolo. (Um dipolo é qualquer molécula com cargas elétricas parciais nos átomos devido ao tipo de ligação que eles têm naquela molécula).

Figura 01: O bastão 3D e a estrutura da bola da molécula de Dióxido de Carbono. O átomo de carbono é mostrado na cor preta, enquanto os dois átomos de oxigênio estão na cor vermelha.

O dióxido de carbono é bem dissolvido na formação de água ácido carbónico (H₂CO₃) Mas o ácido carbônico é um ácido fraco em solução aquosa; assim, ele está parcialmente dissociado em seus íons. Portanto, há um equilíbrio entre o dióxido de carbono gasoso e o ácido carbônico na água.

Figura 02: O dióxido de carbono atmosférico pode ser dissolvido em água.

Verificou-se que o teor de dióxido de carbono na atmosfera é de cerca de 0,03% e está aumentando rapidamente. Esse aumento se deve principalmente à queima de combustíveis fósseis e ao desmatamento. Um dos principais produtos da queima de combustível fóssil é o dióxido de carbono. A maior parte do dióxido de carbono atmosférico é absorvido pelas florestas. Em outras palavras, o dióxido de carbono é utilizado pelas árvores para seu processo de fotossíntese. Mas com o desmatamento, a quantidade de dióxido de carbono absorvido pela flora é reduzida. Como resultado, a porcentagem de dióxido de carbono na atmosfera aumenta.

No entanto, o aumento da quantidade de dióxido de carbono na atmosfera é desfavorável porque o dióxido de carbono é um gás de efeito estufa. Os gases de efeito estufa são capazes de absorver e emitir radiação infravermelha. Isso causa o rápido aumento do aquecimento global.

O que é monóxido de carbono

O monóxido de carbono é um gás à temperatura ambiente, com o fórmula molecular CO. É composto de apenas um átomo de carbono e um átomo de oxigênio. Portanto, a estrutura é essencialmente linear. O átomo de oxigênio está ligado ao átomo de carbono covalentemente. Mas, ao contrário do dióxido de carbono, o monóxido de carbono tem uma ligação tripla entre o carbono e o oxigênio. A ligação tripla é composta por uma ligação dupla e uma ligação de coordenação. Após a formação da ligação dupla, existem dois pares de elétrons isolados no átomo de oxigênio. Um desses pares solitários é doado ao átomo de carbono para formar uma molécula estável. Caso contrário, o átomo de carbono não obedece à regra do octeto e os dois pares solitários se repelem, resultando em uma molécula instável.

Figura 03: A estrutura do bastão e da bola do Dióxido de Carbono. O átomo de carbono está na cor preta, enquanto o átomo de oxigênio está na cor vermelha.

O comprimento da ligação entre o carbono e o oxigênio é de cerca de 112,8 pm; isso é menos do que o dióxido de carbono, uma vez que o dióxido de carbono tem uma ligação dupla entre o carbono e o oxigênio, enquanto o monóxido de carbono tem uma ligação tripla entre o carbono e o oxigênio. A ligação tripla une os dois átomos mais fortemente do que uma ligação dupla, portanto, o comprimento da ligação é reduzido.

Como o átomo de oxigênio é mais eletronegativo do que o carbono, há um leve momento de dipolo na molécula de monóxido de carbono. No entanto, não é um dipolo forte, pois há uma ligação de coordenação que doa elétrons ao carbono (o dipolo resulta em uma carga parcial positiva no átomo de carbono e os elétrons doados pelo oxigênio podem neutralizar alguma quantidade dessa carga).

Existe uma quantidade muito pequena de monóxido de carbono na atmosfera. O monóxido de carbono é considerado um gás tóxico. Isso ocorre porque ele pode se ligar à hemoglobina em nosso sangue (onde as moléculas de oxigênio se ligam) e bloquear o transporte de oxigênio para as células do corpo. Portanto, as células do corpo não recebem oxigênio suficiente que possivelmente causa a morte dessas células.

O monóxido de carbono é um subproduto da combustão incompleta de combustíveis fósseis. Quando uma grande quantidade de monóxido de carbono está presente no ar seco, é considerado ar poluído.

Quando o dióxido de carbono passa pelo carvão aquecido (carbono), o monóxido de carbono é produzido. O monóxido de carbono atua como um agente redutor, oxidando-se em dióxido de carbono. O estado de oxidação do carbono no monóxido de carbono é +2 e é oxidado ao estado +4 no dióxido de carbono. Além disso, o monóxido de carbono pode ser usado para isolar o cobre metálico (Cu) do CuO (óxido de cobre). A reação é dada abaixo.

CuO_(s) + CO_(g) → Cu_(s) + CO_{2 (g)}

Uma das principais reações do monóxido de carbono é a reação com metais de transição. Esse recurso é usado para obter elementos puros de metal de transição a partir de seus compostos. Ex: Purificação de Níquel

Diferença entre dióxido de carbono e monóxido de carbono

Definição

Dióxido de carbono: O dióxido de carbono é um gás à temperatura ambiente que tem a fórmula molecular CO₂.

Monóxido de carbono: O Monóxido de Carbono é um gás em temperatura ambiente, com a fórmula molecular CO.

Composição

Dióxido de carbono: O dióxido de carbono é composto de um átomo de carbono ligado a dois átomos de oxigênio.

Monóxido de carbono: O monóxido de carbono é composto de um átomo de carbono ligado a um átomo de oxigênio.

Massa molar

Dióxido de carbono: A massa molar do dióxido de carbono é de cerca de 44 g / mol.

Monóxido de carbono: A massa molar do monóxido de carbono é de cerca de 28 g / mol.

Comprimento da ligação carbono-oxigênio

Dióxido de carbono: O comprimento da ligação entre o carbono e o oxigênio é de cerca de 116,3 pm em dióxido de carbono.

Monóxido de carbono: O comprimento da ligação entre o carbono e o oxigênio é de cerca de 112,8 pm de monóxido de carbono.

Vínculo

Dióxido de carbono: Existe uma ligação dupla covalente entre o carbono e o oxigênio no dióxido de carbono.

Monóxido de carbono: Existe uma ligação dupla covalente e uma ligação de coordenação (totalmente uma ligação tripla) entre o carbono e o oxigênio no monóxido de carbono.

Formação

Dióxido de carbono: O dióxido de carbono é produzido pela combustão completa de combustíveis fósseis.

Monóxido de carbono: O monóxido de carbono é produzido pela combustão incompleta de combustíveis fósseis.

Reações químicas

Dióxido de carbono: O dióxido de carbono não pode sofrer reações de oxidação.

Monóxido de carbono: O monóxido de carbono pode sofrer reações de oxidação.

Conclusão

Embora o dióxido de carbono seja considerado um gás útil para o meio ambiente, grande parte dele não é favorável, pois causa o aquecimento global. O monóxido de carbono é considerado um gás tóxico e a inalação de monóxido de carbono causa a morte das células devido à inibição do transporte de oxigênio no sangue. No entanto, os dois gases estão presentes em pequenas quantidades na atmosfera e a porcentagem desses gases está aumentando rapidamente devido às atividades humanas. A principal diferença entre o dióxido de carbono e o monóxido de carbono é sua estrutura e composição.

Referências:

1. “Monóxido de Carbono.” Monóxido de Carbono - Molécula do Mês. N.p., n.d. Rede. Disponivel aqui. 12 de julho de 2017. 2. “Dióxido de carbono.” ScienceDaily. ScienceDaily, n.d. Rede. Disponivel aqui. 12 de julho de 2017.

Cortesia de imagem:

1. ”Carbon dioxide 3D ball” Por Jynto () - Trabalho próprioEsta imagem química foi criada com Discovery Studio Visualizer (CC0) via Commons Wikimedia2. “Carbon-monoxide-3D-balls” Por Benjah-bmm27 - Trabalho do próprio (Domínio Público) via Commons Wikimedia