A legfontosabb különbség a karbonát és a bikarbonát között az, hogy a karbonátion -2, míg a bikarbonát elektromos töltése -1.
Az emberi szervezet az anyagcsere melléktermékeként szén-dioxidot termel. Ennek a szén-dioxidnak a nagy része feloldódik a vérplazmában, és bikarbonát formájában van jelen. A karbonát és bikarbonát rendszer elsősorban vérünk pH-értékének megőrzéséért felelős, pufferként működnek a vérünkben. Amikor a szén-dioxid feloldódik a vízben, hidrogén-karbonát és szénsav képződik, és ezek között egyensúly alakul ki.
Mi az a karbonát?
A karbonát egy szervetlen ion, amely egy szénatomot és három oxigénatomot tartalmaz. Negatív kétértékű töltése van (-2 elektromos töltés). A karbonátion trigonális sík geometriájú, molekulatömege 60 g mol-1.
Bár a karbonátion Lewis-szerkezetében egy szén-oxigén kettős kötés és két szén-oxigén egyszeres kötés található, ez nem a tényleges szerkezet. A karbonát ion rezonanciastabilizációt mutat. Ennélfogva az összes rezonanciaszerkezet hibrid szerkezete van. Ezért az összes szén-oxigén kötés hasonló hosszúságú, az oxigénatomok pedig részleges negatív töltéssel rendelkeznek (tehát az összes oxigénatom hasonló.).
01. ábra: A karbonátion kémiai szerkezete
Amikor a szén-dioxid vagy a bikarbonát feloldódik a vízben, karbonátionok képződnek. És ez az ion egyensúlyban van a bikarbonát ionokkal. Természetesen egy másik fémionnal vagy egy másik pozitív ionnal kombinálva vegyületeket képez. Különféle típusú karbonátos kőzetek léteznek, például mészkő (kalcium-karbonát), dolomit (kalcium-magnézium-karbonát), hamuzsír (kálium-karbonát) stb.
Továbbá a karbonátvegyületek döntő szerepet játszanak a szén körforgásában. Idővel a széntartalmú vegyületek üledékes kőzetekké alakulnak, ha hosszú ideig lerakódnak. Aztán, amikor ezek a kőzetek mállásnak indulnak, a szén-dioxid visszakerül a légkörbe. Hasonlóképpen, amikor ezeket a vegyületeket hevítik, könnyen szén-dioxidot bocsátanak ki. Ezenkívül a karbonátvegyületek ionosak, és vízben oldhatatlanok.
Mi az a bikarbonát?
A bikarbonát egy egyértékű anion, amely egy hidrogén-, egy szén- és három oxigénatomot tartalmaz. A szénsav deprotonációjából keletkezik. Trigonális síkgeometriája van a központi szénatom körül. A bikarbonát ion molekulatömege 61 g mol-1.
02. ábra: A bikarbonát ion rezonancia szerkezete
Sőt, ez az ion rezonanciastabilizációt mutat a két oxigénatom között, amelyek nem kapcsolódnak a hidrogénhez. A természetben a bikarbonát lúgos, és a karbonátion konjugált sava és a szénsav konjugált bázisa. Ezenkívül a pozitív töltésű ionok az ionban lévő negatív töltésű oxigénnel egyesülhetnek, és ionos sókat képezhetnek. A bikarbonát legelterjedtebb sója a nátrium-hidrogén-karbonát, amelyet a mindennapi használat során sütőpornak nevezünk. Ezenkívül a bikarbonát vegyületekből szén-dioxid szabadul fel, amikor savakkal reagálnak.
Mi a különbség a karbonát és a bikarbonát között?
A karbonát és a bikarbonát szervetlen anionok. A legfontosabb különbség a karbonát és a bikarbonát között az, hogy a karbonátion -2 elektromos töltéssel rendelkezik, míg a bikarbonát -1 elektromos töltéssel rendelkezik. Ezenkívül a hidrogénatom jelenléte miatt a karbonátion moláris tömege 60 g/mol, míg a bikarbonát ioné 61 g/mol.
További jelentős különbség a karbonát és a bikarbonát között, hogy erősen bázikus körülmények között több karbonátion lesz, míg a bikarbonátionok gyengén bázikus oldatban. Ezenkívül a vízben való oldódás képessége szintén hozzájárul a karbonát és a bikarbonát közötti különbséghez. Azaz; a karbonátionokat tartalmazó vegyületek szobahőmérsékleten és légköri nyomáson nem oldódnak vízben. Sok bikarbonátsó azonban szobahőmérsékleten vízben oldódik.
Az alábbiakban táblázatos formában összefoglaljuk a karbonát és a hidrogén-karbonát közötti különbséget.
Összefoglaló – Karbonát vs bikarbonát
Mind a karbonát, mind a bikarbonát olyan ion, amely szén- és oxigénatomokat tartalmaz. A bikarbonátionnak azonban van hidrogénatomja is. Ezért ez a hidrogénatom az ionból egyértékű anionokká válik, míg a karbonát kétértékű anion. Összefoglalva, a legfontosabb különbség a karbonát és a hidrogén-karbonát között az, hogy a karbonátionnak -2 elektromos töltése van, míg a bikarbonátnak -1 elektromos töltése van.
