La diferència clau entre carbonat i bicarbonat és que l'ió carbonat té -2 càrrega elèctrica, mentre que el bicarbonat té -1 càrrega elèctrica.
El cos humà produeix diòxid de carboni com a subproducte del metabolisme. La major part d'aquest diòxid de carboni es dissol al plasma sanguini i es presenta en forma de bicarbonat. El sistema de carbonats i bicarbonats és el principal responsable de mantenir el valor del pH de la sang, i actuen com a amortidor a la nostra sang. Quan el diòxid de carboni es dissol a l'aigua, es forma bicarbonat i àcid carbònic, i hi ha un equilibri entre aquestes espècies.
Què és el carbonat?
El carbonat és un ió inorgànic que conté un àtom de carboni i tres àtoms d'oxigen. Té una càrrega divalent negativa (-2 càrrega elèctrica). L'ió carbonat té una geometria plana trigonal i el seu pes molecular és de 60 g mol-1.
Tot i que l'estructura de Lewis de l'ió carbonat té un doble enllaç carboni-oxigen i dos enllaços senzills carboni-oxigen, no és l'estructura real. L'ió carbonat mostra una estabilització de ressonància. Per tant, té una estructura híbrida de totes les estructures de ressonància. Per tant, tots els enllaços carboni-oxigen tenen una longitud similar i els àtoms d'oxigen tenen una càrrega negativa parcial (per tant, tots els àtoms d'oxigen són similars).
Figura 01: Estructura química de l'ió carbonat
Quan el diòxid de carboni o el bicarbonat es dissol a l'aigua, es formen ions carbonat. I, aquest ió està en equilibri amb els ions bicarbonat. Naturalment, es combina amb un altre ió metàl·lic o un altre ió positiu per fer compostos. Hi ha diversos tipus de roques carbonatades, com ara calcàries (carbonat de calci), dolomita (carbonat de calci i magnesi), potassa (carbonat de potassi), etc.
A més, els compostos carbonatats tenen un paper crucial en el cicle del carboni. Amb el temps, els compostos que contenen carboni es converteixen en roques sedimentàries quan es dipositen durant molt de temps. Aleshores, quan aquestes roques es meteoritzen, el diòxid de carboni torna a l'atmosfera. Així mateix, en escalfar aquests compostos, alliberen diòxid de carboni amb facilitat. A més, els compostos de carbonat són iònics i són insolubles en aigua.
Què és el bicarbonat?
El bicarbonat és un anió monovalent que té un hidrogen, un carboni i tres àtoms d'oxigen. Es forma a partir de la desprotonació de l'àcid carbònic. Té una geometria plana trigonal al voltant de l'àtom de carboni central. L'ió bicarbonat té un pes molecular de 61 g mol-1.
Figura 02: Estructura de ressonància de l'ió bicarbonat
A més, aquest ió mostra una estabilització de ressonància entre els dos àtoms d'oxigen, que no estan connectats a l'hidrogen. A la natura, el bicarbonat és alcalí i és l'àcid conjugat de l'ió carbonat i la base conjugada de l'àcid carbònic. A més, els ions carregats positivament es poden combinar amb l'oxigen carregat negativament en aquest ió i formar sals iòniques. La sal més comuna del bicarbonat és el bicarbonat de sodi, que anomenem com a pols de coure en l'ús quotidià. A més, els compostos de bicarbonat alliberen diòxid de carboni quan reaccionen amb àcids.
Quina diferència hi ha entre el carbonat i el bicarbonat?
El carbonat i el bicarbonat són anions inorgànics. La diferència clau entre carbonat i bicarbonat és que l'ió carbonat té -2 càrrega elèctrica, mentre que el bicarbonat té -1 càrrega elèctrica. A més, a causa de la presència de l'àtom d'hidrogen, la massa molar de l'ió carbonat és de 60 g/mol mentre que la massa molar de l'ió bicarbonat és de 61 g/mol.
Una altra diferència significativa entre carbonat i bicarbonat és que, en condicions molt bàsiques, hi haurà més ions carbonat, mentre que els ions bicarbonat estaran més en solució bàsica feble. A més, la capacitat de dissoldre's en aigua també contribueix a la diferència entre carbonat i bicarbonat. Això és; els compostos amb ions carbonat no són solubles en aigua a temperatura ambient i pressió atmosfèrica. Tanmateix, moltes sals de bicarbonat són solubles en aigua a temperatura ambient.
A continuació es mostra un resum de la diferència entre carbonat i bicarbonat en forma tabular.
Resum: carbonat vs bicarbonat
Tant el carbonat com el bicarbonat són ions que contenen àtoms de carboni i oxigen. Tanmateix, l'ió bicarbonat també té un àtom d'hidrogen. Per tant, aquest àtom d'hidrogen fa que l'ió es converteixi en anions monovalents mentre que el carbonat és un anió divalent. En resum, la diferència clau entre carbonat i bicarbonat és que l'ió carbonat té -2 càrrega elèctrica, mentre que el bicarbonat té -1 càrrega elèctrica.
