კარბონატსა და ბიკარბონატს შორის მთავარი განსხვავება ისაა, რომ კარბონატულ იონს აქვს -2 ელექტრული მუხტი, ხოლო ბიკარბონატს აქვს -1 ელექტრული მუხტი.
ადამიანის ორგანიზმი გამოიმუშავებს ნახშირორჟანგს, როგორც მეტაბოლიზმის ქვეპროდუქტს. ამ ნახშირორჟანგის უმეტესი ნაწილი იხსნება სისხლის პლაზმაში და წარმოდგენილია ბიკარბონატის სახით. კარბონატული და ბიკარბონატული სისტემა ძირითადად პასუხისმგებელია ჩვენი სისხლის pH მნიშვნელობის შენარჩუნებაზე და ისინი მოქმედებენ როგორც ბუფერი ჩვენს სისხლში. როდესაც ნახშირორჟანგი წყალში იხსნება, წარმოიქმნება ბიკარბონატი და ნახშირბადის მჟავა და ამ სახეობებს შორის წონასწორობაა.
რა არის კარბონატი?
კარბონატი არის არაორგანული იონი, რომელიც შეიცავს ნახშირბადის ატომს და სამ ჟანგბადის ატომს. მას აქვს უარყოფითი ორვალენტიანი მუხტი (-2 ელექტრული მუხტი). კარბონატულ იონს აქვს ტრიგონალური სიბრტყე გეომეტრია და მისი მოლეკულური წონაა 60 გ მოლ-1..
მიუხედავად იმისა, რომ კარბონატული იონის ლუისის სტრუქტურას აქვს ერთი ნახშირბად-ჟანგბადის ორმაგი ბმა და ორი ნახშირბად-ჟანგბადის ერთჯერადი ბმა, ეს არ არის ნამდვილი სტრუქტურა. კარბონატული იონი აჩვენებს რეზონანსულ სტაბილიზაციას. აქედან გამომდინარე, მას აქვს ყველა რეზონანსული სტრუქტურის ჰიბრიდული სტრუქტურა. მაშასადამე, ყველა ნახშირბად-ჟანგბადის ბმას აქვს მსგავსი სიგრძე, ხოლო ჟანგბადის ატომს აქვს ნაწილობრივი უარყოფითი მუხტი (აქედან გამომდინარე, ჟანგბადის ყველა ატომს მსგავსია).
სურათი 01: კარბონატული იონის ქიმიური სტრუქტურა
როდესაც ნახშირორჟანგი ან ბიკარბონატი იხსნება წყალში, წარმოიქმნება კარბონატის იონები.და ეს იონი წონასწორობაშია ბიკარბონატულ იონებთან. ბუნებრივია, ის აერთიანებს სხვა მეტალის იონს ან სხვა დადებით იონს ნაერთების შესაქმნელად. არსებობს სხვადასხვა სახის კარბონატული ქანები, როგორიცაა კირქვა (კალციუმის კარბონატი), დოლომიტი (კალციუმ-მაგნიუმის კარბონატი), კალიუმის (კალიუმის კარბონატი) და სხვ.
გარდა ამისა, კარბონატული ნაერთები გადამწყვეტ როლს თამაშობენ ნახშირბადის ციკლში. დროთა განმავლობაში ნახშირბადის შემცველი ნაერთები გარდაიქმნება დანალექ ქანებად, როდესაც ისინი დიდი ხნის განმავლობაში დეპონირდება. შემდეგ, როდესაც ეს ქანები ამინდს განიცდის, ნახშირორჟანგი ისევ ატმოსფეროში გამოიყოფა. ანალოგიურად, ამ ნაერთების გაცხელებისას ისინი ადვილად გამოყოფენ ნახშირორჟანგს. გარდა ამისა, კარბონატული ნაერთები იონურია და ისინი წყალში უხსნადია.
რა არის ბიკარბონატი?
ბიკარბონატი არის მონოვალენტური ანიონი, რომელსაც აქვს ერთი წყალბადი, ერთი ნახშირბადი და სამი ჟანგბადის ატომები. იგი წარმოიქმნება ნახშირმჟავას დეპროტონაციის შედეგად. მას აქვს ტრიგონალური პლანშეტური გეომეტრია ნახშირბადის ცენტრალური ატომის გარშემო. ბიკარბონატის იონს აქვს მოლეკულური წონა 61 გ მოლ-1.
სურათი 02: ბიკარბონატული იონის რეზონანსული სტრუქტურა
უფრო მეტიც, ეს იონი აჩვენებს რეზონანსულ სტაბილიზაციას ჟანგბადის ორ ატომს შორის, რომლებიც არ არის დაკავშირებული წყალბადთან. ბუნებაში, ბიკარბონატი არის ტუტე, და ეს არის კარბონატული იონის კონიუგირებული მჟავა და ნახშირმჟავას კონიუგატული ბაზა. გარდა ამისა, დადებითად დამუხტულ იონებს შეუძლიათ გაერთიანდნენ ამ იონში არსებულ უარყოფითად დამუხტულ ჟანგბადთან და შექმნან იონური მარილები. ბიკარბონატის ყველაზე გავრცელებული მარილი არის ნატრიუმის ბიკარბონატი, რომელსაც ჩვენ ვუწოდებთ როგორც გამაფხვიერებელს ყოველდღიურ გამოყენებაში. გარდა ამისა, ბიკარბონატული ნაერთები ათავისუფლებენ ნახშირორჟანგს მჟავებთან ურთიერთობისას.
რა განსხვავებაა კარბონატსა და ბიკარბონატს შორის?
კარბონატი და ბიკარბონატი არაორგანული ანიონებია. კარბონატსა და ბიკარბონატს შორის მთავარი განსხვავება ისაა, რომ კარბონატის იონს აქვს -2 ელექტრული მუხტი, ხოლო ბიკარბონატს აქვს -1 ელექტრული მუხტი.გარდა ამისა, წყალბადის ატომის არსებობის გამო, კარბონატული იონის მოლური მასა არის 60 გ/მოლი, ხოლო ბიკარბონატული იონის მოლური მასა არის 61 გ/მოლი.
კარბონატსა და ბიკარბონატს შორის კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი განსხვავებაა ის, რომ ძლიერ ბაზისურ პირობებში, იქნება მეტი კარბონატული იონი, ხოლო ბიკარბონატის იონები უფრო სუსტ ძირითად ხსნარში იქნება. გარდა ამისა, წყალში დაშლის უნარი ასევე ხელს უწყობს განსხვავებას კარბონატსა და ბიკარბონატს შორის. ანუ; ნაერთები კარბონატული იონებით არ იხსნება წყალში ოთახის ტემპერატურაზე და ატმოსფერულ წნევაზე. თუმცა, ბევრი ბიკარბონატული მარილი იხსნება წყალში ოთახის ტემპერატურაზე.
ქვემოთ მოცემულია შეჯამება კარბონატსა და ბიკარბონატს შორის განსხვავების შესახებ ცხრილის სახით.
რეზიუმე – კარბონატი ბიკარბონატის წინააღმდეგ
კარბონატიც და ბიკარბონატიც არის იონები, რომლებიც შეიცავს ნახშირბადის და ჟანგბადის ატომებს. ამასთან, ბიკარბონატულ იონს აქვს წყალბადის ატომიც. მაშასადამე, წყალბადის ეს ატომი იწვევს იონს მონოვალენტურ ანიონებად გადაქცევას, ხოლო კარბონატი არის ორვალენტიანი ანიონი. მოკლედ, კარბონატსა და ბიკარბონატს შორის მთავარი განსხვავება ისაა, რომ კარბონატულ იონს აქვს -2 ელექტრული მუხტი, ხოლო ბიკარბონატს აქვს -1 ელექტრული მუხტი.
