Разница между карбонатом и бикарбонатом

ключевое отличие между карбонатом и бикарбонатом является то, что карбонат-ион имеет -2 электрического заряда, тогда как бикарбонат имеет -1 электрический заряд.

Организм человека вырабатывает углекислый газ как побочный продукт обмена веществ. Большая часть этого углекислого газа растворяется в плазме крови и присутствует в форме бикарбоната. Карбонатная и бикарбонатная система в основном отвечают за поддержание уровня pH в нашей крови, и они действуют как буфер в нашей крови. Когда диоксид углерода растворяется в воде, образуется бикарбонат и углекислота, и между этими видами возникает равновесие.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Обзор и основные отличия
2. Что такое карбонат
3. Что такое бикарбонат
4. Сравнение бок о бок - карбонат против бикарбоната в табличной форме
5. Резюме

Что такое карбонат?

Карбонат представляет собой неорганический ион, содержащий атом углерода и три атома кислорода. Имеет отрицательный двухвалентный заряд (-2 электрических заряда). Карбонат-ион имеет тригональную плоскую геометрию, а его молекулярный вес составляет 60 г моль^-1.

Хотя структура карбонат-иона Льюиса имеет одну углерод-кислородную двойную связь и две углерод-кислородные одинарные связи, это не фактическая структура. Карбонат-ион демонстрирует резонансную стабилизацию. Следовательно, он имеет гибридную структуру всех резонансных структур. Следовательно, все углерод-кислородные связи имеют одинаковую длину, а атомы кислорода имеют частичный отрицательный заряд (следовательно, все атомы кислорода одинаковы)..

Рисунок 01: Химическая структура карбонат-иона

Когда углекислый газ или бикарбонат растворяются в воде, образуются карбонат-ионы. И этот ион находится в равновесии с бикарбонат-ионами. Естественно, он соединяется с другим ионом металла или другим положительным ионом для образования соединений. Существуют различные типы карбонатных пород, такие как известняк (карбонат кальция), доломит (карбонат кальция-магния), калий (карбонат калия) и т. Д..

Кроме того, карбонатные соединения играют решающую роль в углеродном цикле. Со временем соединения, содержащие углерод, превращаются в осадочные породы, когда они откладываются в течение длительного времени. Затем, когда эти породы выветриваются, углекислый газ возвращается в атмосферу. Аналогично, при нагревании этих соединений они легко выделяют углекислый газ. Кроме того, карбонатные соединения являются ионными, и они нерастворимы в воде.

Что такое бикарбонат?

Бикарбонат представляет собой одновалентный анион, имеющий один водород, один углерод и три атома кислорода. Образуется в результате депротонирования углекислоты. Он имеет треугольную плоскую геометрию вокруг центрального атома углерода. Бикарбонат-ион имеет молекулярную массу 61 г моль^-1.

Рисунок 02: Резонансная структура бикарбонат-иона

Более того, этот ион демонстрирует резонансную стабилизацию между двумя атомами кислорода, которые не связаны с водородом. В природе бикарбонат является щелочным и представляет собой сопряженную кислоту карбонат-иона и сопряженное основание угольной кислоты. Кроме того, положительно заряженные ионы могут соединяться с отрицательно заряженным кислородом в этом ионе и образовывать ионные соли. Наиболее распространенной солью бикарбоната является бикарбонат натрия, который мы называем разрыхлителем для повседневного использования. Кроме того, бикарбонатные соединения выделяют углекислый газ при реакции с кислотами.

В чем разница между карбонатом и бикарбонатом?

Карбонат и бикарбонат являются неорганическими анионами. Основное различие между карбонатом и бикарбонатом состоит в том, что карбонат-ион имеет электрический заряд -2, тогда как бикарбонат имеет электрический заряд -1. Кроме того, из-за присутствия атома водорода молярная масса карбонат-иона составляет 60 г / моль, тогда как молярная масса бикарбонат-иона составляет 61 г / моль..

Другое существенное различие между карбонатом и бикарбонатом состоит в том, что в сильно основных условиях будет больше карбонат-ионов, тогда как бикарбонат-ионы будут больше в слабом основном растворе. Кроме того, способность растворяться в воде также способствует разнице между карбонатом и бикарбонатом. То есть; соединения с карбонат-ионами не растворяются в воде при комнатной температуре и атмосферном давлении. Однако многие бикарбонатные соли растворимы в воде при комнатной температуре..

Ниже приводится сводная информация о разнице между карбонатом и бикарбонатом в форме таблицы..

Резюме - Карбонат против бикарбоната

Как карбонат, так и бикарбонат являются ионами, содержащими атомы углерода и кислорода. Однако бикарбонат-ион также имеет атом водорода. Следовательно, этот атом водорода вызывает превращение иона в одновалентные анионы, в то время как карбонат представляет собой двухвалентный анион. Таким образом, ключевое различие между карбонатом и бикарбонатом заключается в том, что карбонат-ион имеет электрический заряд -2, тогда как бикарбонат имеет электрический заряд -1..

Ссылка:

1. Британика, редакция энциклопедии. "Карбонат." Encyclop Britdia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 20 июля 1998 г. Доступно здесь  
2. «Бикарбонат-ион». Национальный центр биотехнологической информации. База данных PubChem Compound, Национальная медицинская библиотека США. Доступна здесь  

Изображение предоставлено:

1. «Карбонат-ион-локализованный-2D» Бена Миллса - собственная работа, (Public Domain) через Викисклад Commons 
2. «Бикарбонат-резонанс». Автор: Hellbus - собственная работа (CC BY-SA 3.0) через Commons Wikimedia