Ključna razlika između karbonata i bikarbonata je u tome što karbonatni ion ima -2 električni naboj, dok bikarbonat ima -1 električni naboj.
Ljudsko tijelo proizvodi ugljični dioksid kao nusprodukt metabolizma. Većina tog ugljičnog dioksida otapa se u krvnoj plazmi i prisutna je u obliku bikarbonata. Karbonatni i bikarbonatni sustav uglavnom je odgovoran za održavanje pH vrijednosti naše krvi, a oni djeluju kao pufer u našoj krvi. Kada se ugljični dioksid otopi u vodi, nastaju bikarbonat i ugljična kiselina, a između ovih vrsta postoji ravnoteža.
Što je karbonat?
Karbonat je anorganski ion koji sadrži atom ugljika i tri atoma kisika. Ima negativan dvovalentni naboj (-2 električni naboj). Karbonatni ion ima trigonalnu planarnu geometriju, a njegova molekularna težina je 60 g mol-1.
Iako Lewisova struktura karbonatnog iona ima jednu dvostruku vezu ugljik-kisik i dvije jednostruke veze ugljik-kisik, to nije stvarna struktura. Karbonatni ion pokazuje stabilizaciju rezonancije. Dakle, ima hibridnu strukturu svih rezonantnih struktura. Stoga sve veze ugljik-kisik imaju sličnu duljinu, a atomi kisika imaju djelomični negativni naboj (dakle, svi su atomi kisika slični.).
Slika 01: Kemijska struktura karbonatnog iona
Kad se ugljikov dioksid ili bikarbonat otapaju u vodi, nastaju karbonatni ioni. I ovaj ion je u ravnoteži s bikarbonatnim ionima. Prirodno, spaja se s drugim metalnim ionom ili drugim pozitivnim ionom kako bi se stvorili spojevi. Postoje razne vrste karbonatnih stijena, kao što su vapnenac (kalcijev karbonat), dolomit (kalcijev-magnezijev karbonat), potaša (kalijev karbonat) itd.
Nadalje, karbonatni spojevi igraju ključnu ulogu u ciklusu ugljika. S vremenom se spojevi koji sadrže ugljik pretvaraju u sedimentne stijene kada se talože dulje vrijeme. Zatim, kada se te stijene troše, ugljični dioksid se ispušta natrag u atmosferu. Isto tako, zagrijavanjem ovi spojevi lako oslobađaju ugljični dioksid. Nadalje, karbonatni spojevi su ionski i netopljivi su u vodi.
Što je soda bikarbona?
Bikarbonat je jednovalentni anion koji ima jedan vodikov, jedan ugljikov i tri atoma kisika. Nastaje deprotonacijom ugljične kiseline. Ima trigonalnu planarnu geometriju oko središnjeg atoma ugljika. Bikarbonatni ion ima molekularnu težinu od 61 g mol-1.
Slika 02: Rezonantna struktura bikarbonatnog iona
Štoviše, ovaj ion pokazuje stabilizaciju rezonancije između dva atoma kisika, koji nisu povezani s vodikom. U prirodi, bikarbonat je alkalan, i to je konjugirana kiselina karbonatnog iona i konjugirana baza ugljične kiseline. Nadalje, pozitivno nabijeni ioni mogu se spojiti s negativno nabijenim kisikom u ovom ionu i formirati ionske soli. Najčešća sol bikarbone je natrijeva bikarbona koju u svakodnevnoj upotrebi nazivamo praškom za pecivo. Štoviše, bikarbonatni spojevi oslobađaju ugljični dioksid kada reagiraju s kiselinama.
Koja je razlika između karbonata i bikarbonata?
Karbonat i bikarbonat su anorganski anioni. Ključna razlika između karbonata i bikarbonata je u tome što karbonatni ion ima -2 električni naboj, dok bikarbonat ima -1 električni naboj. Štoviše, zbog prisutnosti atoma vodika, molarna masa karbonatnog iona je 60 g/mol, dok je molarna masa bikarbonatnog iona 61 g/mol.
Još jedna značajna razlika između karbonata i bikarbonata je ta što će u jako bazičnim uvjetima biti više karbonatnih iona, dok će ih u slabo bazičnoj otopini biti više bikarbonatnih iona. Nadalje, sposobnost otapanja u vodi također doprinosi razlici između karbonata i bikarbonata. To je; spojevi s karbonatnim ionima nisu topljivi u vodi pri sobnoj temperaturi i atmosferskom tlaku. Međutim, mnoge bikarbonatne soli su topive u vodi na sobnoj temperaturi.
U nastavku je sažetak razlika između karbonata i bikarbonata u obliku tablice.
Sažetak – karbonat protiv bikarbonata
I karbonat i bikarbonat su ioni koji sadrže atome ugljika i kisika. Međutim, bikarbonatni ion također ima atom vodika. Stoga ovaj atom vodika uzrokuje da ion postane jednovalentni anion dok je karbonat dvovalentni anion. Ukratko, ključna razlika između karbonata i bikarbonata je ta što karbonatni ion ima -2 električni naboj, dok bikarbonat ima -1 električni naboj.
