Різниця між карбонатом і бікарбонатом

The ключова різниця між карбонатом і бікарбонатом є те карбонатний іон має -2 електричного заряду, тоді як бікарбонат має -1 електричний заряд.

Організм людини виробляє вуглекислий газ як побічний продукт метаболізму. Більша частина цього вуглекислого газу розчиняється в плазмі крові і присутній у вигляді бікарбонату. Карбонатна та бікарбонатна система в основному відповідають за підтримку нашого значення рН крові, і вони виступають буфером у нашій крові. Коли вуглекислий газ розчиняється у воді, утворюється бікарбонат та вуглекислата, і між цими видами існує рівновага.

ЗМІСТ

1. Огляд та ключові відмінності
2. Що таке карбонат
3. Що таке бікарбонат
4. Поплечне порівняння - Карбонат проти бікарбонату в табличній формі
5. Підсумок

Що таке карбонат?

Карбонат - неорганічний іон, що містить атом вуглецю і три атоми кисню. Він має негативний двовалентний заряд (-2 електричний заряд). Карбонатний іон має тригональну площинну геометрію, а його молекулярна маса - 60 г мовляв^-1.

Хоча структура карбонатного іона Льюїса має одну подвійну зв'язок вуглець-кисень та дві одиничні зв'язки вуглець-кисень, вона не є фактичною структурою. Карбонатний іон демонструє резонансну стабілізацію. Отже, вона має гібридну структуру всіх резонансних структур. Тому всі вуглецево-кисневі зв’язки мають однакову довжину, а атоми кисню мають частковий негативний заряд (отже, всі атоми кисню схожі.).

Малюнок 01: Хімічна структура карбонатного іона

Коли вуглекислий газ або бікарбонат розчиняється у воді, утворюються карбонатні іони. І цей іон знаходиться в рівновазі з іонами бікарбонату. Природно, він поєднується з іншим іоном металу або іншим позитивним іоном для отримання сполук. Існують різні види карбонатних порід, такі як вапняк (карбонат кальцію), доломіт (карбонат кальцію - магнію), поташ (карбонат калію) тощо.

Крім того, карбонатні сполуки відіграють вирішальну роль у циклі вуглецю. З часом сполуки, що містять вуглець, перетворюються в осадові породи, коли вони відкладаються протягом тривалого часу. Потім, коли ці породи вивітрюються, вуглекислий газ викидається назад в атмосферу. Так само при нагріванні цих сполук вони легко виділяють вуглекислий газ. Далі, карбонатні сполуки є іонними, і вони нерозчинні у воді.

Що таке бікарбонат?

Бікарбонат - це одновалентний аніон, що має один водень, один вуглець і три атоми кисню. Він утворюється від депротонування вуглекислоти. Він має трикутну площинну геометрію навколо центрального атома вуглецю. Іон бікарбонату має молекулярну масу 61 г моль^-1.

Малюнок 02: Резонансна структура іона бікарбонату

Більше того, цей іон демонструє резонансну стабілізацію між двома атомами кисню, які не з'єднані з воднем. У природі бікарбонат є лужним, і він є кон'югованою кислотою іона карбонату і кон'югованою основою вуглекислоти. Крім того, позитивно заряджені іони можуть поєднуватися з негативно зарядженим киснем у цьому іоні та утворювати іонні солі. Найпоширеніша сіль бікарбонату - це бікарбонат натрію, який ми називаємо розпушувачем у повсякденному вживанні. Більше того, бікарбонатні сполуки виділяють вуглекислий газ при взаємодії з кислотами.

Яка різниця між карбонатом і бікарбонатом?

Карбонат і бікарбонат - неорганічні аніони. Ключова відмінність між карбонатом і бікарбонатом полягає в тому, що іон карбонату має -2 електричного заряду, тоді як бікарбонат має -1 електричний заряд. Крім того, завдяки наявності атома водню молярна маса карбонатного іона становить 60 г / моль, тоді як молярна маса бікарбонатного іона - 61 г / моль.

Ще одна суттєва відмінність між карбонатом і бікарбонатом полягає в тому, що в сильно основних умовах буде більше іонів карбонату, тоді як бікарбонатні іони будуть більше в слабкому базовому розчині. Крім того, здатність розчинятися у воді також сприяє різниці між карбонатом і бікарбонатом. Тобто; сполуки з іонами карбонату не розчиняються у воді при кімнатній температурі та атмосферному тиску. Однак багато солі бікарбонату розчинні у воді кімнатної температури.

Нижче наведено підсумок різниці між карбонатом та бікарбонатом у табличній формі.

Підсумок - Карбонат проти бікарбонату

І карбонат, і бікарбонат - іони, що містять атоми вуглецю та кисню. Однак іон гідрокарбонату також має атом водню. Тому цей атом водню змушує іон перетворюватися на одновалентні аніони, тоді як карбонат - двовалентний аніон. Підводячи підсумок, ключова відмінність між карбонатом і бікарбонатом полягає в тому, що іон карбонату має -2 електричного заряду, тоді як, бікарбонат має -1 електричний заряд.

Довідка:

1. Британіка, редактори Енциклопедії. «Карбонат». Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 20 липня 1998 р. Доступний тут  
2. "Іон бікарбонату". Національний центр інформації про біотехнології. PubChem База даних сполук, Національна бібліотека медицини США. Доступний тут  

Надано зображення:

1. "Карбонатно-іонний локалізований-2D" Бен Міллз - власна робота, (Public Domain) через Commons Wikimedia 
2. "Бікарбонат-резонанс" від Hellbus - Власна робота, (CC BY-SA 3.0) через Commons Wikimedia