Pagrindinis skirtumas tarp karbonato ir bikarbonato yra tas, kad karbonato jonas turi -2 elektros krūvį, o bikarbonatas turi -1 elektros krūvį.
Žmogaus kūnas gamina anglies dioksidą kaip šalutinį metabolizmo produktą. Didžioji dalis šio anglies dioksido ištirpsta kraujo plazmoje ir yra bikarbonato pavidalu. Karbonatų ir bikarbonatų sistema yra daugiausia atsakinga už mūsų kraujo pH vertės palaikymą ir veikia kaip buferis mūsų kraujyje. Kai anglies dioksidas ištirpsta vandenyje, susidaro bikarbonatas ir anglies rūgštis, ir tarp šių rūšių susidaro pusiausvyra.
Kas yra karbonatas?
Karbonatas yra neorganinis jonas, turintis anglies atomą ir tris deguonies atomus. Jis turi neigiamą dvivalentį krūvį (-2 elektros krūvį). Karbonato jonai turi trikampę plokštuminę geometriją, o jo molekulinė masė yra 60 g mol-1.
Nors Lewiso karbonato jonų struktūra turi vieną dvigubą anglies-deguonies ryšį ir dvi anglies-deguonies viengubas jungtis, tai nėra tikroji struktūra. Karbonato jonai rodo rezonanso stabilizavimą. Vadinasi, ji turi hibridinę visų rezonansinių struktūrų struktūrą. Todėl visi anglies ir deguonies ryšiai yra panašaus ilgio, o deguonies atomai turi dalinį neigiamą krūvį (taigi, visi deguonies atomai yra panašūs.).
01 pav.: karbonato jonų cheminė struktūra
Kai anglies dioksidas arba bikarbonatas ištirpsta vandenyje, susidaro karbonato jonai. Ir šis jonas yra pusiausvyroje su bikarbonato jonais. Natūralu, kad jis jungiasi su kitu metalo jonu arba kitu teigiamu jonu, kad susidarytų junginiai. Yra įvairių tipų karbonatinių uolienų, tokių kaip kalkakmenis (kalcio karbonatas), dolomitas (kalcio-magnio karbonatas), kalis (kalio karbonatas) ir kt.
Be to, karbonatiniai junginiai atlieka labai svarbų vaidmenį anglies cikle. Laikui bėgant junginiai, kurių sudėtyje yra anglies, virsta nuosėdinėmis uolienomis, kai jie ilgą laiką nusėda. Tada, kai šios uolienos yra oro sąlygos, anglies dioksidas išleidžiamas atgal į atmosferą. Taip pat kaitinant šiuos junginius jie lengvai išskiria anglies dioksidą. Be to, karbonatiniai junginiai yra joniniai ir netirpūs vandenyje.
Kas yra bikarbonatas?
Bikarbonatas yra vienavalentis anijonas, turintis vieną vandenilio, vieną anglies ir tris deguonies atomus. Susidaro dėl anglies rūgšties deprotonavimo. Jis turi trikampę plokštuminę geometriją aplink centrinį anglies atomą. Bikarbonato jonų molekulinė masė yra 61 g mol-1.
02 pav.: Bikarbonato jonų rezonansinė struktūra
Be to, šis jonas rodo rezonanso stabilizavimą tarp dviejų deguonies atomų, kurie nėra prijungti prie vandenilio. Gamtoje bikarbonatas yra šarminis ir yra karbonato jonų konjuguota rūgštis ir anglies rūgšties konjuguota bazė. Be to, teigiamai įkrauti jonai gali susijungti su neigiamai įkrautu deguonimi šiame jone ir sudaryti jonines druskas. Labiausiai paplitusi bikarbonato druska yra natrio bikarbonatas, kurį kasdieniame vartodami vadiname kepimo milteliais. Be to, bikarbonato junginiai, reaguodami su rūgštimis, išskiria anglies dioksidą.
Kuo skiriasi karbonatas ir bikarbonatas?
Karbonatas ir bikarbonatas yra neorganiniai anijonai. Pagrindinis skirtumas tarp karbonato ir bikarbonato yra tas, kad karbonato jonas turi -2 elektros krūvį, o bikarbonatas turi -1 elektros krūvį. Be to, dėl vandenilio atomo buvimo karbonato jonų molinė masė yra 60 g/mol, o bikarbonato jonų molinė masė yra 61 g/mol.
Kitas reikšmingas skirtumas tarp karbonato ir bikarbonato yra tas, kad esant stipriai šarminėms sąlygoms karbonato jonų bus daugiau, o silpname baziniame tirpale bikarbonato jonų bus daugiau. Be to, gebėjimas ištirpti vandenyje taip pat prisideda prie skirtumo tarp karbonato ir bikarbonato. Tai yra; junginiai su karbonato jonais netirpsta vandenyje kambario temperatūroje ir atmosferos slėgyje. Tačiau daugelis bikarbonato druskų tirpsta vandenyje kambario temperatūroje.
Toliau pateikiama karbonato ir bikarbonato skirtumo santrauka lentelės pavidalu.
Santrauka – karbonatas prieš bikarbonatą
Karbonatas ir bikarbonatas yra jonai, kuriuose yra anglies ir deguonies atomų. Tačiau bikarbonato jonai taip pat turi vandenilio atomą. Todėl dėl šio vandenilio atomo jonas tampa vienvalenčiais anijonais, o karbonatas yra dvivalentis anijonas. Apibendrinant galima pasakyti, kad pagrindinis skirtumas tarp karbonato ir bikarbonato yra tas, kad karbonato jonas turi -2 elektros krūvį, o bikarbonatas turi -1 elektros krūvį.
