Verschil tussen carbonaat en bicarbonaat

De belangrijk verschil tussen carbonaat en bicarbonaat is dat het carbonaation heeft -2 elektrische lading terwijl het bicarbonaat -1 elektrische lading heeft.

Het menselijk lichaam produceert kooldioxide als bijproduct van het metabolisme. Het meeste van dit koolstofdioxide lost op in bloedplasma en is aanwezig in de vorm van bicarbonaat. Het carbonaat- en bicarbonaatsysteem is voornamelijk verantwoordelijk voor het handhaven van onze bloed-pH-waarde en ze fungeren als een buffer in ons bloed. Wanneer koolstofdioxide oplost in water, vormt zich bicarbonaat en koolzuur en is er een evenwicht tussen deze soorten.

INHOUD

1. Overzicht en belangrijkste verschil
2. Wat is carbonaat
3. Wat is bicarbonaat
4. Vergelijking zij aan zij - Carbonaat versus bicarbonaat in tabelvorm
5. Samenvatting

Wat is carbonaat?

Carbonaat is een anorganisch ion dat een koolstofatoom en drie zuurstofatomen bevat. Het heeft een negatieve tweewaardige lading (-2 elektrische lading). Carbonaation heeft een trigonale vlakke geometrie en het molecuulgewicht ervan is 60 g mol^-1.

Hoewel de Lewis-structuur van carbonaation één dubbele koolstof-zuurstofbinding en twee enkelvoudige koolstof-zuurstofbindingen heeft, is het niet de werkelijke structuur. Carbonaation vertoont resonantiestabilisatie. Daarom heeft het een hybride structuur van alle resonantiestructuren. Daarom hebben alle koolstof-zuurstofbindingen een vergelijkbare lengte en hebben de zuurstofatomen een gedeeltelijke negatieve lading (daarom zijn alle zuurstofatomen vergelijkbaar.).

Figuur 01: Chemische structuur van carbonaation

Wanneer koolstofdioxide of bicarbonaat in water oplost, vormen zich carbonaat-ionen. En dit ion is in evenwicht met bicarbonaationen. Uiteraard combineert het met een ander metaalion of een ander positief ion om verbindingen te maken. Er zijn verschillende soorten carbonaatrotsen, zoals kalksteen (calciumcarbonaat), Dolomiet (calcium-magnesiumcarbonaat), potas (kaliumcarbonaat) enz..

Bovendien spelen carbonaatverbindingen een cruciale rol in de koolstofcyclus. Na verloop van tijd zetten de koolstofhoudende verbindingen zich om in afzettingsgesteenten als ze lange tijd neerslaan. Dan, wanneer deze rotsen verwering zijn, wordt koolstofdioxide terug in de atmosfeer vrijgegeven. Evenzo geven ze bij het verwarmen van deze verbindingen gemakkelijk koolstofdioxide af. Verder zijn carbonaatverbindingen ionisch en zijn ze onoplosbaar in water.

Wat is bicarbonaat?

Bicarbonaat is een eenwaardig anion met één waterstof-, één koolstof- en drie zuurstofatomen. Het vormt van deprotonering van koolzuur. Het heeft trigonale planaire geometrie rond het centrale koolstofatoom. Bicarbonaat-ion heeft een molecuulgewicht van 61 gmol^-1.

Figuur 02: Resonantiestructuur van bicarbonaation

Bovendien vertoont dit ion resonantie-stabilisatie tussen de twee zuurstofatomen, die niet zijn verbonden met waterstof. In de natuur is bicarbonaat alkalisch en het is het conjugaatzuur van het carbonaat-ion en de geconjugeerde base van het koolzuur. Verder kunnen de positief geladen ionen in dit ion combineren met de negatief geladen zuurstof en ionische zouten vormen. Het meest voorkomende zout van bicarbonaat is natriumbicarbonaat, dat we in het dagelijks gebruik als bakpoeder noemen. Bovendien geven bicarbonaatverbindingen kooldioxide af bij reactie met zuren.

Wat is het verschil tussen carbonaat en bicarbonaat?

Carbonaat en bicarbonaat zijn anorganische anionen. Het belangrijkste verschil tussen carbonaat en bicarbonaat is dat het carbonaat-ion -2 elektrische lading heeft, terwijl het bicarbonaat -1 elektrische lading heeft. Bovendien is, vanwege de aanwezigheid van het waterstofatoom, de molaire massa van het carbonaation 60 g / mol, terwijl de molaire massa van het bicarbonaation 61 g / mol is.

Een ander significant verschil tussen carbonaat en bicarbonaat is dat, in sterk basische omstandigheden, er meer carbonaat-ionen zullen zijn, terwijl bicarbonaat-ionen meer in zwakke basische oplossing zullen zijn. Verder draagt ​​het vermogen om op te lossen in water ook bij tot een verschil tussen carbonaat en bicarbonaat. Dat is; de verbindingen met carbonaationen zijn niet oplosbaar in water bij kamertemperatuur en atmosferische druk. Veel bicarbonaatzouten zijn echter oplosbaar in water bij kamertemperatuur.

Hieronder is een samenvatting van het verschil tussen carbonaat en bicarbonaat in tabelvorm.

Samenvatting - Carbonaat versus bicarbonaat

Zowel carbonaat als bicarbonaat zijn ionen die koolstof- en zuurstofatomen bevatten. Het bicarbonaat-ion heeft echter ook een waterstofatoom. Daarom zorgt dit waterstofatoom ervoor dat het ion monovalente anionen worden terwijl het carbonaat een tweewaardig anion is. Samengevat, het belangrijkste verschil tussen carbonaat en bicarbonaat is dat het carbonaat-ion -2 elektrische lading heeft, terwijl het bicarbonaat -1 elektrische lading heeft.

Referentie:

1. Britannica, de redacteuren van de encyclopedie. "Carbonate." Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 20 juli 1998. Beschikbaar Hier  
2. "Bicarbonaat-ion." Nationaal centrum voor informatie over biotechnologie. PubChem Compound Database, U.S. National Library of Medicine. Beschikbaar Hier  

Afbeelding met dank aan:

1. "Carbonate-ion-localized-2D" door Ben Mills - Eigen werk, (Public Domain) via Commons Wikimedia 
2. "Bicarbonaatresonantie" door Hellbus - Eigen werk, (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia