Kolika vázný je uhlík v organických látkách? Jaký plyn se uvolňuje při nedokonalém hoření uhlovodíků?

Organické sloučeniny jsou chemické látky, které obsahují alespoň jeden atom uhlíku a téměř vždy atom vodíku, převážná většina přitom má spolu vázané atomy uhlíku vazbou C-C. Každý atom uhlíku je schopen vytvářet celkem čtyři tyto tzv. jednoduché vazby, kromě toho i vazbu dvojnou C=C a vazbu trojnou C≡C. Mohou proto vznikat dlouhé řetězce a molekuly s rozvětvenou nebo cyklickou strukturou. Společně s uhlíkem se v těchto molekulách váží i další prvky, především biogenní prvky vodík, kyslík, dusík, síra a fosfor, ale mohou to být i halogeny, křemík a mnoho dalších. Díky tomu existuje nesmírně mnoho kombinací; v dnešní době je známo více než 10 milionů organických sloučenin. Jejich výčet je pravidelně registrován v Beilsteinově databázi, která shromažďuje souhnrná data o všech známých organických sloučeninách.

Právě díky této obrovské rozmanitosti se organické látky staly základním stavebním kamenem živé hmoty. Každá buňka živého organismu obsahuje desetitisíce chemických sloučenin, které mají tu jedinou společnou vlastnost, že jejich základní skelet je tvořen atomy uhlíku v různých vazebných stavech.
Oxid uhelnatý:

Oxid uhelnatý CO je vysoce toxický, vznětlivý až výbušný, bezbarvý plyn, bez zápachu, který vzniká především nedokonalou oxidací organických sloučenin uhlíku.

Vyskytuje se především jako součást svítiplynu, kde vzniká tlakovým a tepelným rozkladem uhlí. Oxid uhelnatý vzniká vždy v jistém malém množství při spalování benzínu a ropy ve spalovacích motorech. Tím se stává významnou součástí suchého smogu losangelského typu. V posledních letech je tvorba CO při provozu spalovacích motorů potlačována použitím autokatalyzátorů, obvykle založených na kombinaci působení různých platinových kovů na spaliny o vysoké teplotě. Působením těchto katalyzátorů dochází k téměř 100% konverzi oxidu uhelnatého na oxid uhličitý. Jisté množství oxidu uhelnatého je přítomno i v cigaretovém kouři jako důsledek nedokonalého spalování tabáku.

Mezi přírodní zdroje oxidu uhelnatého patří např. zemní plyn, kde je však přítomen pouze v nízkých koncentracích. Je složkou důlních plynů, kde spolu s metanem způsobuje jejich mimořádnou výbušnost, sám o sobě je příčinou jejich toxicity.

Vysoká toxicita oxidu uhelnatého je dána jeho schopností blokovat dýchací řetězec. Molekula CO se přitom pevně naváže na atom železa přítomný v molekule hemoglobinu, která slouží jako přenašeč kyslíku. Tak dojde k zablokování přenosu kyslíku z plic do organizmu a udušení postiženého organizmu. Podobně jako u kyslíku je vazba oxidu uhelnatého na hemoglobin reverzibilní, i když mnohem pevnější; pomoc spočívá ve vdechování vzduchu se zvýšeným obsahem kyslíku.