Ключовата разлика между карбонат и бикарбонат е, че карбонатният йон има -2 електрически заряд, докато бикарбонатът има -1 електрически заряд.
Човешкото тяло произвежда въглероден диоксид като страничен продукт от метаболизма. Повечето от този въглероден диоксид се разтваря в кръвната плазма и присъства под формата на бикарбонат. Карбонатната и бикарбонатната система са отговорни главно за поддържането на рН на кръвта ни и те действат като буфер в кръвта ни. Когато въглеродният диоксид се разтваря във вода, се образуват бикарбонат и въглеродна киселина и има равновесие между тези видове.
Какво е карбонат?
Карбонатът е неорганичен йон, съдържащ въглероден атом и три кислородни атома. Има отрицателен двувалентен заряд (-2 електрически заряд). Карбонатният йон има тригонална равнинна геометрия и неговото молекулно тегло е 60 g mol-1.
Въпреки че структурата на Люис на карбонатния йон има една двойна връзка въглерод-кислород и две единични връзки въглерод-кислород, това не е действителната структура. Карбонатният йон показва резонансна стабилизация. Следователно, той има хибридна структура на всички резонансни структури. Следователно всички връзки въглерод-кислород имат подобна дължина, а кислородните атоми имат частичен отрицателен заряд (следователно всички кислородни атоми са подобни).
Фигура 01: Химическа структура на карбонатния йон
Когато въглероден диоксид или бикарбонат се разтварят във вода, се образуват карбонатни йони. И този йон е в равновесие с бикарбонатните йони. Естествено, той се комбинира с друг метален йон или друг положителен йон, за да образува съединения. Има различни видове карбонатни скали, като варовик (калциев карбонат), доломит (калциево-магнезиев карбонат), поташ (калиев карбонат) и др.
Освен това карбонатните съединения играят решаваща роля във въглеродния цикъл. С течение на времето съединенията, съдържащи въглерод, се превръщат в седиментни скали, когато се отлагат за дълго време. След това, когато тези скали се изветрят, въглеродният диоксид се освобождава обратно в атмосферата. По същия начин, при нагряване на тези съединения, те лесно отделят въглероден диоксид. Освен това карбонатните съединения са йонни и са неразтворими във вода.
Какво е бикарбонат?
Бикарбонатът е едновалентен анион с един водороден, един въглероден и три кислородни атома. Образува се от депротониране на въглена киселина. Той има тригонална равнинна геометрия около централния въглероден атом. Бикарбонатният йон има молекулно тегло 61 g mol-1.
Фигура 02: Резонансна структура на бикарбонатен йон
Освен това, този йон показва резонансна стабилизация между двата кислородни атома, които не са свързани с водорода. В природата бикарбонатът е алкален и е спрегнатата киселина на карбонатния йон и спрегнатата основа на въглеродната киселина. Освен това положително заредените йони могат да се комбинират с отрицателно заредения кислород в този йон и да образуват йонни соли. Най-често срещаната сол на бикарбоната е натриевият бикарбонат, който в ежедневната употреба наричаме бакпулвер. Освен това бикарбонатните съединения освобождават въглероден диоксид, когато реагират с киселини.
Каква е разликата между карбонат и бикарбонат?
Карбонатът и бикарбонатът са неорганични аниони. Ключовата разлика между карбонат и бикарбонат е, че карбонатният йон има -2 електрически заряд, докато бикарбонатът има -1 електрически заряд. Освен това, поради наличието на водороден атом, моларната маса на карбонатния йон е 60 g/mol, докато моларната маса на бикарбонатния йон е 61 g/mol.
Друга съществена разлика между карбонат и бикарбонат е, че при силно основни условия ще има повече карбонатни йони, докато бикарбонатните йони ще бъдат повече в слаб основен разтвор. Освен това способността за разтваряне във вода също допринася за разликата между карбонат и бикарбонат. Това е; съединенията с карбонатни йони не са разтворими във вода при стайна температура и атмосферно налягане. Много бикарбонатни соли обаче са разтворими във вода при стайна температура.
По-долу е обобщена информация за разликата между карбонат и бикарбонат в таблична форма.
Обобщение – Карбонат срещу бикарбонат
Както карбонатът, така и бикарбонатът са йони, съдържащи въглеродни и кислородни атоми. Бикарбонатният йон обаче има и водороден атом. Следователно този водороден атом кара йона да стане едновалентен анион, докато карбонатът е двувалентен анион. В обобщение, ключовата разлика между карбонат и бикарбонат е, че карбонатният йон има -2 електрически заряд, докато бикарбонатът има -1 електрически заряд.
