Nøgleforskellen mellem karbonat og bikarbonat er, at karbonationen har -2 elektrisk ladning, hvorimod bikarbonatet har -1 elektrisk ladning.
Den menneskelige krop producerer kuldioxid som et biprodukt af stofskiftet. Det meste af denne kuldioxid opløses i blodplasma og er til stede i form af bikarbonat. Carbonat- og bikarbonatsystemet er hovedsageligt ansvarligt for at opretholde vores blods pH-værdi, og de fungerer som en buffer i vores blod. Når kuldioxid opløses i vand, dannes der bikarbonat og kulsyre, og der er en ligevægt mellem disse arter.
Hvad er karbonat?
Carbonat er en uorganisk ion, der indeholder et carbonatom og tre oxygenatomer. Den har en negativ divalent ladning (-2 elektrisk ladning). Carbonation har en trigonal plan geometri, og dens molekylvægt er 60 g mol-1.
Selvom Lewis-strukturen af carbonation har en carbon-oxygen-dobbeltbinding og to carbon-oxygen-enkeltbindinger, er det ikke den faktiske struktur. Carbonation viser resonansstabilisering. Derfor har den en hybridstruktur af alle resonansstrukturer. Derfor har alle carbon-ilt-bindingerne ens længde, og oxygenatomerne har en delvis negativ ladning (derfor er alle oxygenatomerne ens).
Figur 01: Kemisk struktur af carbonation
Når kuldioxid eller bikarbonat opløses i vand, dannes der carbonationer. Og denne ion er i ligevægt med bicarbonationer. Naturligvis kombineres det med en anden metalion eller en anden positiv ion for at lave forbindelser. Der findes forskellige typer karbonatsten, såsom kalksten (calciumcarbonat), dolomit (calcium-magnesiumkarbonat), kaliumchlorid (kaliumcarbonat) osv.
Yderligere spiller carbonatforbindelser en afgørende rolle i kulstofkredsløbet. Med tiden omdannes de kulstofholdige forbindelser til sedimentære bjergarter, når de aflejres i lang tid. Derefter, når disse klipper forvitrer, frigives kuldioxid tilbage til atmosfæren. Ligeledes frigiver de let kuldioxid ved opvarmning af disse forbindelser. Yderligere er carbonatforbindelser ioniske, og de er uopløselige i vand.
Hvad er bikarbonat?
Bicarbonat er en monovalent anion med et hydrogen-, et kulstof- og tre oxygenatomer. Det dannes ved deprotonering af kulsyre. Det har trigonal plan geometri omkring det centrale carbonatom. Bicarbonation har en molekylvægt på 61 g mol-1.
Figur 02: Resonansstruktur af bikarbonation
Denne ion viser desuden resonansstabilisering mellem de to oxygenatomer, som ikke er forbundet med brint. I naturen er bicarbonat basisk, og det er den konjugerede syre af carbonation og den konjugerede base af kulsyre. Desuden kan de positivt ladede ioner kombineres med det negativt ladede oxygen i denne ion og danne ioniske s alte. Det mest almindelige s alt af bicarbonat er natriumbicarbonat, som vi kalder bagepulver i hverdagen. Desuden frigiver bicarbonatforbindelser kuldioxid, når de reagerer med syrer.
Hvad er forskellen mellem karbonat og bikarbonat?
Karbonat og bikarbonat er uorganiske anioner. Den vigtigste forskel mellem karbonat og bikarbonat er, at karbonationen har -2 elektrisk ladning, hvorimod bikarbonatet har -1 elektrisk ladning. På grund af tilstedeværelsen af hydrogenatomet er den molære masse af carbonation 60 g/mol, mens den molære masse af bicarbonation er 61 g/mol.
En anden væsentlig forskel mellem carbonat og bicarbonat er, at der under stærkt basiske forhold vil være flere carbonationer, hvorimod bicarbonationer vil være mere i svag basisk opløsning. Ydermere bidrager evnen til at opløses i vand også til forskellen mellem karbonat og bikarbonat. Det er; forbindelserne med carbonationer er ikke opløselige i vand ved stuetemperatur og atmosfærisk tryk. Mange bicarbonats alte er dog opløselige i vand ved stuetemperatur.
Nedenfor er en oversigt over forskellen mellem carbonat og bikarbonat i tabelform.
Opsummering – Carbonate vs Bicarbonate
Både carbonat og bicarbonat er ioner, der indeholder carbon- og oxygenatomer. Imidlertid har bicarbonation også et hydrogenatom. Derfor får dette hydrogenatom ionen til at blive monovalente anioner, mens carbonatet er en divalent anion. Sammenfattende er den vigtigste forskel mellem karbonat og bikarbonat, at karbonationen har -2 elektrisk ladning, hvorimod bikarbonatet har -1 elektrisk ladning.
