Kohlendioxid

Kohlendioxid (chemische Formel: CO₂), veraltet Kohlendioxyd, ist ein Molekül, das aus einem Kohlenstoffatom und zwei Sauerstoffatomen besteht. Abstrakt gesprochen entsteht Kohlendioxid durch vollkommene Oxidation von Kohlenstoff. Bei unvollkommener Oxidation von Kohlenstoff entsteht das hochgefährliche Kohlenmonoxid (CO). Sowohl Kohlendioxid als auch Kohlenmonoxid sind beide farb- und geruchlos. Der Nachweis gelingt nur durch Messapparate. Der natürliche Kohlendioxidgehalt der Atmosphäre beträgt etwa 0,035%, Tendenz steigend: siehe Nachrichten.

Kohlendioxid entsteht in lebendigen Organismen infolge des Stoffwechsels. Stark vereinfacht lässt sich folgende Gleichung schreiben:

C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ -> 6 CO₂ + 6 H₂O

Das bedeutet: 1 Glukose-Molekül (Traubenzucker) wird mit 6 Molekülen Sauerstoff zu 6 Molekülen Kohlendioxid und 6 Molekülen Wasser "verbrannt". Dabei entsteht Wärme: ca. 97 kcal/mol. Die Kohlendioxidproduktion von Lebewesen ist also eine nützliche Wärmequelle und ein Maß für den Energieumsatz, -> Grundumsatz. Ein normaler Büroarbeiter braucht zur Deckung seines Energiebedarfs täglich ca. 2000 kcal, was etwa (konzentriert) einem halben Pfund Butter entspricht.

Beim Menschen diffundiert das erzeugte Kohlendioxid aus den Geweben in die Blutbahn und wird in der Lunge in die Ausatmungsluft abgegeben. Löst man Kohlendioxid in Wasser auf, ensteht Kohlensäure. Dadurch wird das menschliche Gewebe "sauer", der pH-Wert sinkt. In der normalen, ausgeatmeten Luft beträgt die Kohlendioxidkonzentration ca. 4 Prozent. Die Sauerstoffkonzentration liegt dort bei 16 Prozent.

Übrigens: Viele Pflanzen können das "Umgekehrte": Sie assimilieren unter Sonneneinstrahlung Kohlendioxid und Wasser zu Traubenzucker und Sauerstoff! Pro Molekül erzeugten Traubenzuckers sind dafür 97 kcal Energie erforderlich, die von der Sonne geliefert wird.