Verschil tussen zuurstof en kooldioxide

De belangrijk verschil tussen zuurstof en koolstofdioxide is dat zuurstof is een diatomisch molecuul met twee zuurstofatomen, terwijl koolstofdioxide een triatomisch molecuul is met één koolstofatoom en twee zuurstofatomen.

Zuurstof- en koolstofdioxidegassen zijn twee cruciale bestanddelen in de atmosfeer van de aarde. Dit komt door het belang ervan voor levende organismen. Evenzo hebben we zuurstof nodig voor de ademhaling en koolstofdioxide stoot uit tijdens het ademhalingsproces. We hebben deze ingeademde zuurstof nodig om energie (ATP) te produceren in levende cellen van het proces dat we cellulaire ademhaling noemen. Aan de andere kant gebruiken planten koolstofdioxide voor fotosynthese om koolhydraten te produceren. Dus planten houden zich bezig met het handhaven van de zuurstof-, kooldioxide-balans in de atmosfeer.

INHOUD

1. Overzicht en belangrijkste verschil
2. Wat is zuurstof
3. Wat is koolstofdioxide
4. Vergelijking zij aan zij - Zuurstof versus koolstofdioxide in tabelvorm
5. Samenvatting

Wat is zuurstof?

Zuurstofgas is een diatomisch gas met twee zuurstofatomen gebonden aan elkaar via een dubbele binding. Deze twee zuurstofatomen binden met elkaar via covalente chemische binding. Daarom is het zuurstofmolecuul een moleculaire verbinding (of een covalente verbinding). Bij standaard temperatuur en druk bestaat deze verbinding in de gasvormige toestand.

Verder bevat onze atmosfeer ongeveer 21% van dit gas. En het is kleurloos en geurloos. Het is erg belangrijk voor het leven op aarde omdat we dit gas gebruiken voor cellulaire ademhaling. Bovendien zijn de zuurstofatomen essentiële componenten in biologische systemen die zijn opgenomen in biomoleculen zoals koolhydraten, eiwitten en nucleïnezuren.

Afbeelding 01: Diatomic Oxygen Molecule

Fotosynthese daarentegen is een belangrijk proces waarbij planten de energie van zonlicht gebruiken om koolhydraten en zuurstof te produceren uit water en koolstofdioxide. Een allotrope van zuurstof, ozon, maakt een laag in de bovenste atmosfeer die ons tegen schadelijke UV-stralen kan beschermen.

Kort gezegd zijn er verschillende gunstige eigenschappen van dit gas; het lost gemakkelijk op in water, wat het gemakkelijker maakt om het lichaam via lichaamsvloeistoffen door het lichaam te transporteren. Bovendien kunnen we zuurstofgas met hoge zuiverheid verkrijgen uit gefractioneerde destillatie van vloeibaar gemaakte lucht. Dit gas reageert met alle elementen om oxiden te vormen behalve inerte gassen. Daarom is het een goed oxidatiemiddel. Zuurstof is ook essentieel voor verbranding. Zuurstof is nuttig in ziekenhuizen, laswerk en in veel andere industrieën.

Wat is koolstofdioxide?

Koolstofdioxide is een triatomisch molecuul met één koolstofatoom en twee zuurstofatomen. Elk zuurstofatoom vormt een dubbele binding met koolstof. Daarom heeft het molecuul een lineaire geometrie. Het molecuulgewicht van koolstofdioxide is 44 g mol^-1. De chemische formule is CO_2, en het is een kleurloos gas. Bovendien vormt het bij het oplossen in water koolzuur. Wat nog belangrijker is, dit gas is dichter dan lucht. De concentratie van koolstofdioxide is 0,03% in de atmosfeer.

Figuur 02: Triatomische molecuul koolstofdioxide

De hoeveelheid kooldioxide in de atmosfeer balanceert echter het gehalte ervan in de atmosfeer gedurende de koolstofcyclus. De bronnen van dit gas dat het in de atmosfeer verspreidt, omvatten enkele natuurlijke processen zoals ademhaling, vulkaanuitbarsting en ook door menselijke activiteiten zoals het verbranden van fossiele brandstoffen in voertuigen en fabrieken. Bovendien verwijdert het proces van fotosynthese koolstofdioxide uit de lucht, en dus zet het zich af als carbonaten op de lange termijn.

De menselijke inmenging (verbranding van fossiele brandstoffen, ontbossing) veroorzaakt een onbalans in de koolstofcyclus, waardoor de CO wordt verhoogd₂ gasniveau. Wereldwijde milieuproblemen zoals zure regen, broeikaseffect, opwarming van de aarde zijn als gevolg daarvan ontstaan. Dit gas is nuttig om frisdrank te maken, in de bakkerijindustrie, als brandblusser, enz.

Wat is het verschil tussen zuurstof en kooldioxide?

Zuurstofgas is een diatomisch gas met twee zuurstofatomen gebonden aan elkaar via een dubbele binding, terwijl kooldioxide een triatomisch molecuul is met één koolstofatoom en twee zuurstofatomen. Vandaar dat het belangrijkste verschil tussen zuurstof en koolstofdioxide is dat zuurstof een diatomisch molecuul is met twee zuurstofatomen, terwijl kooldioxide een triatomisch molecuul is met één koolstofatoom en twee zuurstofatomen. Verder is de chemische formule van zuurstofgas O2, terwijl de chemische formule van kooldioxidegas CO2 is.

Afgezien daarvan is een ander belangrijk verschil tussen zuurstof en kooldioxidegassen dat het zuurstofgehalte in lucht relatief erg hoog is (21%) dan het kooldioxidegehalte (0,03%). Als een ander belangrijk verschil tussen deze twee gassen, kunnen we de rol van elk gas in het ademhalingsproces nemen; we inhaleren zuurstofgas terwijl we koolstofdioxidegas uitademen.

Samenvatting - Zuurstof versus kooldioxide

Zuurstof en kooldioxide zijn gasvormige componenten in de lucht van de atmosfeer. Het belangrijkste verschil tussen zuurstof en kooldioxide is dat zuurstof een diatomisch molecuul is met twee zuurstofatomen, terwijl koolstofdioxide een triatomisch molecuul is met één koolstofatoom en twee zuurstofatomen.

Referentie:

1. "Oxygen." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 26 oktober 2018. Beschikbaar Hier 
2. "Kooldioxide." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 7 november 2018. Beschikbaar Hier

Afbeelding met dank aan:

1. "Zuurstofmolecuul" door Ulflund - Eigen werk, (CC0) via Commons Wikimedia 
2. "Carbon-dioxide-3D-vdW" door Jacek FH - Eigen werk (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia