Põhiline erinevus hapniku ja süsinikdioksiidi vahel on see, et hapnik on kahe hapnikuaatomiga kaheaatomiline molekul, samas kui süsinikdioksiid on kolmeaatomiline molekul, millel on üks süsinikuaatom ja kaks hapnikuaatomit.
Gaasid hapnik ja süsinikdioksiid on Maa atmosfääri kaks üliolulist koostisosa. See on tingitud selle tähtsusest elusorganismide jaoks. Samuti vajame hingamiseks hapnikku ja hingamisprotsessi käigus eraldub süsinikdioksiid. Me vajame seda sissehingatavat hapnikku, et toota elusrakkudes energiat (ATP), mida nimetatakse rakuhingamiseks. Teisest küljest kasutavad taimed süsivesikute tootmiseks fotosünteesiks süsinikdioksiidi. Seega on taimed seotud hapniku ja süsinikdioksiidi tasakaalu säilitamisega atmosfääris.
Mis on hapnik?
Gaashapnik on kaheaatomiline gaas, mille kaks hapnikuaatomit on omavahel seotud kaksiksideme kaudu. Need kaks hapnikuaatomit seostuvad üksteisega kovalentse keemilise sideme kaudu. Seega on hapniku molekul molekulaarne ühend (või kovalentne ühend). Standardtemperatuuril ja -rõhul on see ühend gaasilises olekus.
Lisaks sisaldab meie atmosfäär umbes 21% sellest gaasist. Ja see on värvitu ja lõhnatu. See on maapealse elu jaoks väga oluline, sest me kasutame seda gaasi rakuhingamiseks. Lisaks on hapnikuaatomid olulised komponendid bioloogilistes süsteemides, mis sisalduvad biomolekulides, nagu süsivesikud, valgud ja nukleiinhapped.
Joonis 01: Kaheaatomiline hapnikumolekul
Fotosüntees seevastu on oluline protsess, mille käigus taimed kasutavad päikesevalguse energiat veest ja süsinikdioksiidist süsivesikute ja hapniku tootmiseks. Hapniku allotroop, osoon, moodustab atmosfääri ülaosas kihi, mis võib meid kaitsta kahjulike UV-kiirte eest.
Lühid alt öeldes on sellel gaasil mitu soodsat omadust; see lahustub kergesti vees, mis hõlbustab selle transportimist kehavedelike kaudu kogu inimkehasse. Lisaks saame veeldatud õhu fraktsioneeriva destilleerimise teel saada kõrge puhtusastmega hapnikugaasi. See gaas reageerib kõigi elementidega, moodustades oksiide, välja arvatud inertgaasid. Seetõttu on see hea oksüdeerija. Hapnik on oluline ka põlemiseks. Hapnik on kasulik haiglates, keevitamisel ja paljudes muudes tööstusharudes.
Mis on süsinikdioksiid?
Süsinikdioksiid on kolmeaatomiline molekul, millel on üks süsinikuaatom ja kaks hapnikuaatomit. Iga hapnikuaatom moodustab süsinikuga kaksiksideme. Seetõttu on molekulil lineaarne geomeetria. Süsinikdioksiidi molekulmass on 44 g mol-1 Keemiline valem on CO2,ja see on värvitu gaas. Lisaks moodustab see vees lahustumisel süsihappe. Veelgi olulisem on see, et see gaas on õhust tihedam. Süsinikdioksiidi kontsentratsioon atmosfääris on 0,03%.
Joonis 02: Süsinikdioksiidi kolmeaatomiline molekul
Kuid süsinikdioksiidi kogus atmosfääris tasakaalustab selle sisaldust atmosfääris süsinikuringe kaudu. Selle atmosfääri paiskava gaasi allikad hõlmavad mõningaid looduslikke protsesse, nagu hingamine, vulkaanipurse, ja ka inimtegevuse kaudu, nagu fossiilkütuste põletamine sõidukites ja tehastes. Lisaks eemaldab fotosünteesi protsess õhust süsinikdioksiidi ja seega ladestub see pikemas perspektiivis karbonaatidena.
Inimese sekkumine (fossiilkütuste põletamine, metsade raadamine) põhjustab süsinikuringe tasakaalustamatust, suurendades CO2 gaasi taset. Selle tagajärjeks on globaalsed keskkonnaprobleemid nagu happevihmad, kasvuhooneefekt, globaalne soojenemine. See gaas on kasulik karastusjookide valmistamiseks, pagaritööstuses, tulekustutina jne.
Mis vahe on hapnikul ja süsinikdioksiidil?
Gaasiline hapnik on kaheaatomiline gaas, milles on kaks hapnikuaatomit, mis on omavahel seotud kaksiksideme kaudu, samas kui süsinikdioksiid on kolmeaatomiline molekul, millel on üks süsinikuaatom ja kaks hapnikuaatomit. Seega on peamine erinevus hapniku ja süsinikdioksiidi vahel see, et hapnik on kahe hapnikuaatomiga kaheaatomiline molekul, samas kui süsinikdioksiid on kolmeaatomiline molekul, millel on üks süsinikuaatom ja kaks hapnikuaatomit. Lisaks on gaasi keemiline valem O2, samas kui gaasilise süsinikdioksiidi keemiline valem on CO2.
Peale selle on veel üks oluline erinevus hapniku ja süsinikdioksiidi gaaside vahel see, et hapnikusisaldus õhus on suhteliselt kõrge (21%) kui süsinikdioksiidi sisaldus (0,03%). Teise olulise erinevusena nende kahe gaasi vahel võime võtta iga gaasi rolli hingamisprotsessis; hingame sisse hapnikugaasi, samal ajal välja hingates süsinikdioksiidi.
Kokkuvõte – hapnik vs süsinikdioksiid
Hapnik ja süsinikdioksiid on atmosfääriõhus sisalduvad gaasilised komponendid. Peamine erinevus hapniku ja süsinikdioksiidi vahel on see, et hapnik on kaheaatomiline molekul, millel on kaks hapnikuaatomit, samas kui süsinikdioksiid on kolmeaatomiline molekul, millel on üks süsinikuaatom ja kaks hapnikuaatomit.
