Nøkkelforskjellen mellom karbonat og bikarbonat er at karbonationet har -2 elektrisk ladning, mens bikarbonatet har -1 elektrisk ladning.
Menneskekroppen produserer karbondioksid som et biprodukt av metabolisme. Det meste av dette karbondioksidet oppløses i blodplasma og er tilstede i form av bikarbonat. Karbonat- og bikarbonatsystemet er hovedsakelig ansvarlig for å opprettholde blodets pH-verdi, og de fungerer som en buffer i blodet vårt. Når karbondioksid løses opp i vann, dannes bikarbonat og karbonsyre, og det er likevekt mellom disse artene.
Hva er karbonat?
Karbonat er et uorganisk ion som inneholder et karbonatom og tre oksygenatomer. Den har en negativ toverdig ladning (-2 elektrisk ladning). Karbonation har en trigonal plan geometri, og molekylvekten er 60 g mol-1.
Selv om Lewis-strukturen til karbonation har én karbon-oksygen-dobbeltbinding og to karbon-oksygen-enkelbindinger, er det ikke den faktiske strukturen. Karbonation viser resonansstabilisering. Derfor har den en hybridstruktur av alle resonansstrukturer. Derfor har alle karbon-oksygenbindingene lik lengde, og oksygenatomene har en delvis negativ ladning (derfor er alle oksygenatomene like.).
Figur 01: Kjemisk struktur av karbonation
Når karbondioksid eller bikarbonat løses opp i vann, dannes karbonationer. Og dette ionet er i likevekt med bikarbonationer. Naturligvis kombineres det med et annet metallion eller et annet positivt ion for å lage forbindelser. Det finnes ulike typer karbonatbergarter, som kalkstein (kalsiumkarbonat), dolomitt (kalsium-magnesiumkarbonat), kaliumkarbonat (kaliumkarbonat) osv.
Videre spiller karbonatforbindelser en avgjørende rolle i karbonkretsløpet. Med tiden omdannes forbindelsene som inneholder karbon til sedimentære bergarter når de avsettes i lang tid. Deretter, når disse bergartene forvitrer, frigjøres karbondioksid tilbake til atmosfæren. På samme måte frigjør de lett karbondioksid ved oppvarming av disse forbindelsene. Videre er karbonatforbindelser ioniske, og de er uløselige i vann.
Hva er bikarbonat?
Bikarbonat er et monovalent anion med ett hydrogen-, ett karbon- og tre oksygenatomer. Det dannes fra deprotonering av karbonsyre. Den har trigonal plan geometri rundt det sentrale karbonatomet. Bikarbonation har en molekylvekt på 61 g mol-1.
Figur 02: Resonansstruktur av bikarbonation
Dette ionet viser dessuten resonansstabilisering mellom de to oksygenatomene, som ikke er koblet til hydrogen. I naturen er bikarbonat alkalisk, og det er konjugatsyren til karbonationet og konjugatbasen til karbonsyren. Videre kan de positivt ladede ionene kombineres med det negativt ladede oksygenet i dette ionet og danne ioniske s alter. Det vanligste s altet av bikarbonat er natriumbikarbonat, som vi kaller bakepulver i daglig bruk. Dessuten frigjør bikarbonatforbindelser karbondioksid når de reagerer med syrer.
Hva er forskjellen mellom karbonat og bikarbonat?
Karbonat og bikarbonat er uorganiske anioner. Den viktigste forskjellen mellom karbonat og bikarbonat er at karbonationet har -2 elektrisk ladning, mens bikarbonatet har -1 elektrisk ladning. På grunn av tilstedeværelsen av hydrogenatomet er dessuten molmassen til karbonation 60 g/mol mens molmassen til bikarbonation er 61 g/mol.
En annen betydelig forskjell mellom karbonat og bikarbonat er at under sterkt basiske forhold vil det være flere karbonationer, mens bikarbonationer vil være mer i svak basisk løsning. Videre bidrar også evnen til å løse seg i vann til en forskjell mellom karbonat og bikarbonat. Det er; forbindelsene med karbonationer er ikke løselige i vann ved romtemperatur og atmosfærisk trykk. Mange bikarbonats alter er imidlertid løselige i vann ved romtemperatur.
Nedenfor er en oppsummering av forskjellen mellom karbonat og bikarbonat i tabellform.
Sammendrag – Karbonat vs Bikarbonat
Både karbonat og bikarbonat er ioner som inneholder karbon- og oksygenatomer. Imidlertid har bikarbonation også et hydrogenatom. Derfor fører dette hydrogenatomet til at ionet blir monovalente anioner mens karbonatet er et toverdig anion. Oppsummert er hovedforskjellen mellom karbonat og bikarbonat at karbonationet har -2 elektrisk ladning, mens bikarbonatet har -1 elektrisk ladning.
