Klíčový rozdíl mezi uhličitanem a hydrogenuhličitanem je v tom, že uhličitanový iont má -2 elektrický náboj, zatímco hydrogenuhličitan má -1 elektrický náboj.
Lidské tělo produkuje oxid uhličitý jako vedlejší produkt metabolismu. Většina tohoto oxidu uhličitého se rozpouští v krevní plazmě a je přítomna ve formě hydrogenuhličitanu. Uhličitanový a hydrogenuhličitanový systém je zodpovědný především za udržování pH naší krve a působí jako pufr v naší krvi. Když se oxid uhličitý rozpustí ve vodě, vytvoří se hydrogenuhličitan a kyselina uhličitá a mezi těmito druhy je rovnováha.
Co je uhličitan?
Uhličitan je anorganický iont obsahující atom uhlíku a tři atomy kyslíku. Má záporný dvojmocný náboj (-2 elektrický náboj). Uhličitanový iont má trigonální rovinnou geometrii a jeho molekulová hmotnost je 60 g mol-1.
Přestože Lewisova struktura uhličitanového iontu má jednu dvojnou vazbu uhlík-kyslík a dvě jednoduché vazby uhlík-kyslík, není to skutečná struktura. Uhličitanový iont vykazuje stabilizaci rezonance. Má tedy hybridní strukturu všech rezonančních struktur. Proto všechny vazby uhlík-kyslík mají podobnou délku a atomy kyslíku mají částečný záporný náboj (proto jsou všechny atomy kyslíku podobné.).
Obrázek 01: Chemická struktura uhličitanového iontu
Když se oxid uhličitý nebo hydrogenuhličitan rozpustí ve vodě, vytvoří se uhličitanové ionty. A tento iont je v rovnováze s hydrogenuhličitanovými ionty. Přirozeně se kombinuje s jiným kovovým iontem nebo jiným kladným iontem za vzniku sloučenin. Existují různé typy uhličitanových hornin, jako je vápenec (uhličitan vápenatý), Dolomit (uhličitan vápenato-hořečnatý), potaš (uhličitan draselný) atd.
Uhličitanové sloučeniny navíc hrají klíčovou roli v uhlíkovém cyklu. Postupem času se sloučeniny obsahující uhlík přeměňují na sedimentární horniny, když se ukládají po dlouhou dobu. Když pak tyto horniny zvětrávají, oxid uhličitý se uvolňuje zpět do atmosféry. Stejně tak při zahřívání těchto sloučenin snadno uvolňují oxid uhličitý. Dále jsou uhličitanové sloučeniny iontové a jsou nerozpustné ve vodě.
Co je bikarbonát?
Bikarbonát je jednovazný aniont obsahující jeden atom vodíku, jeden uhlík a tři atomy kyslíku. Vzniká deprotonací kyseliny uhličité. Má trigonální rovinnou geometrii kolem centrálního atomu uhlíku. Bikarbonátový iont má molekulovou hmotnost 61 g mol-1.
Obrázek 02: Rezonanční struktura bikarbonátového iontu
Tento ion navíc vykazuje stabilizaci rezonance mezi dvěma atomy kyslíku, které nejsou spojeny s vodíkem. V přírodě je hydrogenuhličitan alkalický a je to konjugovaná kyselina uhličitanového iontu a konjugovaná báze kyseliny uhličité. Kromě toho se kladně nabité ionty mohou slučovat se záporně nabitým kyslíkem v tomto iontu a vytvářet iontové soli. Nejběžnější solí hydrogenuhličitanu je hydrogenuhličitan sodný, který v každodenním používání nazýváme prášek do pečiva. Sloučeniny hydrogenuhličitanu navíc při reakci s kyselinami uvolňují oxid uhličitý.
Jaký je rozdíl mezi uhličitanem a hydrogenuhličitanem?
Uhličitan a hydrogenuhličitan jsou anorganické anionty. Klíčový rozdíl mezi uhličitanem a hydrogenuhličitanem je v tom, že uhličitanový iont má -2 elektrický náboj, zatímco hydrogenuhličitan má -1 elektrický náboj. Navíc v důsledku přítomnosti atomu vodíku je molární hmotnost uhličitanového iontu 60 g/mol, zatímco molární hmotnost hydrogenuhličitanového iontu je 61 g/mol.
Další významný rozdíl mezi uhličitanem a hydrogenuhličitanem je ten, že za silně zásaditých podmínek bude více uhličitanových iontů, zatímco hydrogenuhličitanových iontů bude více ve slabě zásaditém roztoku. Kromě toho schopnost rozpouštět se ve vodě také přispívá k rozdílu mezi uhličitanem a hydrogenuhličitanem. To jest; sloučeniny s uhličitanovými ionty nejsou rozpustné ve vodě při pokojové teplotě a atmosférickém tlaku. Mnoho bikarbonátových solí je však rozpustných ve vodě při pokojové teplotě.
Níže je shrnutí rozdílu mezi uhličitanem a hydrogenuhličitanem ve formě tabulky.
Shrnutí – uhličitan vs. bikarbonát
Uhličitan i hydrogenuhličitan jsou ionty obsahující atomy uhlíku a kyslíku. Avšak hydrogenuhličitanový iont má také atom vodíku. Proto tento atom vodíku způsobí, že se ion stane monovalentními anionty, zatímco uhličitan je divalentním aniontem. Stručně řečeno, klíčový rozdíl mezi uhličitanem a hydrogenuhličitanem je ten, že uhličitanový iont má -2 elektrický náboj, zatímco hydrogenuhličitan má -1 elektrický náboj.
