Бикарбонат

редактировать
Многоатомный анион
Бикарбонат
Формула скелета бикарбоната с явным добавлен водород
Модель бикарбоната с шариком и палкой
Имена
Систематический IUPAC имя Гидроксидодиоксидокарбонат (1-)
Другие названия Гидрокарбонат
Идентификаторы
Номер CAS
3D-модель (JSmol )
3DMet
Ссылка Beilstein 3903504
ChEBI
ChEMBL
  • ChEMBL363707
ChemSpider
Ссылка Gmelin 49249
KEGG
PubChem CID
UNII
CompTox Dashboard (EPA )
InChI
УЛЫБКИ
Свойства
Химическая формула HCO. 3
Молярная масса 61,0168 г · моль
log P -0,82
Кислотность (pK a)10,3
Основность (p K b)7,7
Конъюгированная кислота Угольная кислота
Основание конъюгата Карбонат
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
Ссылки в ink

В неорганической химии, бикарбонат (IUPAC -рекомендуемая номенклатура: гидрокарбонат ) представляет собой промежуточную форму в депротонировании угольной кислоты. Это полиатомный анион с химической формулой H C O. 3.

. Бикарбонат играет важную биохимическую роль в физиологической pH буферной системе.

Термин «Бикарбонат» был изобретен в 1814 году английским химиком Уильямом Хайдом Волластоном. Приставка «bi» в слове «бикарбонат» происходит от устаревшей системы именования и основана на наблюдении, что на один ион натрия бикарбонат натрия <в два раза больше карбоната (CO. 3). 176>(NaHCO 3) и других бикарбонатов, чем в карбонате натрия (Na 2CO3) и других карбонатах. Имя продолжает существовать как тривиальное имя.

Согласно статье в Википедии Номенклатура неорганической химии ИЮПАК, префикс bi– является устаревшим способом обозначения наличия одиночный ион водорода . Рекомендуемая сегодня номенклатура требует явной ссылки на присутствие единственного иона водорода: гидрокарбонат натрия или карбонат натрия . Параллельным примером является бисульфит натрия (NaHSO 3).

Содержание
  • 1 Химические свойства
  • 2 Физиологическая роль
  • 3 Бикарбонат в окружающей среде
  • 4 Другое применение
  • 5 Диагностика
  • 6 Бикарбонатные соединения
  • 7 См. Также
  • 8 Ссылки
  • 9 Внешние ссылки
Химические свойства

Бикарбонат-ион (гидрокарбонат-ион) представляет собой анион с эмпирической формулой HCO. 3и молекулярная масса 61,01 дальтон ; он состоит из одного центрального атома углерода , окруженного тремя атомами кислорода в тригональном плоском расположении, с атомом водорода, присоединенным к одному из атомов кислорода. Он изоэлектронен с азотной кислотой HNO. 3. Ион бикарбоната несет отрицательный формальный заряд и является амфипротонной разновидностью, которая обладает как кислотными, так и основными свойствами. Это одновременно основание конъюгата и угольная кислота H. 2CO. 3; и конъюгированная кислота CO. 3, карбонат ион, как показано этими равновесными реакциями:

CO. 3+ 2 H 2 O ⇌ HCO. 3+ H 2 O + OH ⇌ H 2CO3+ 2 OH
H2CO3+ 2 H 2 O ⇌ HCO. 3+ H 3 O + H 2 O ⇌ CO. 3+ 2 H 3O.

Бикарбонатная соль образуется, когда положительно заряженный ион присоединяется к отрицательно заряженным атомам кислорода. иона, образуя ионное соединение. Многие бикарбонаты растворимы в воде при стандартной температуре и давлении ; в частности, бикарбонат натрия вносит вклад в общее количество растворенных твердых веществ, общий параметр для оценки качества воды.

Физиологическая роль
CO2, образующийся как побочный продукт окисления сахаров в митохондриях, реагирует с вода в реакции, катализируемой карбоангидразой с образованием H 2CO3, который находится в равновесии с катионом H и анионом HCO 3. Затем он попадает в легкие, где происходит обратная реакция и выделяется газ CO 2. В почке (слева) клетки (зеленые), выстилающие проксимальный каналец, сохраняют бикарбонат, транспортируя его из клубочкового фильтрата в просвете нефрона (желтый) обратно в кровь (красный). Точная стехиометрия в почках опущена для простоты.

Бикарбонат (HCO. 3) является жизненно важным компонентом pH буферной системы человеческого тела (поддержание кислотно-щелочного гомеостаза ). 70–75% CO 2 в организме превращается в угольную кислоту (H2CO3), которая является конъюгированной кислотой HCO. 3и может быстро превращаться внутрь.

С угольной кислотой в качестве центрального промежуточного соединения разновидностей, бикарбонатом - в сочетании с водой, ионами водорода и диоксидом углерода - образует эту буферную систему, которая поддерживается в летучем равновесии, необходимом для обеспечения быстрой устойчивости к изменениям pH как в кислотном, так и в основном направлениях. Это особенно важно для защиты тканей центральной нервной системы, где изменения pH, выходящие за пределы нормального диапазона в любом направлении, могут оказаться катастрофическими (см. ацидоз или алкалоз ).

Бикарбонат также играет важную роль в пищеварительной системе. Он повышает внутренний pH желудка после того, как сильно кислые пищеварительные соки переваривают пищу. Бикарбонат также регулирует pH в тонком кишечнике. Он высвобождается из поджелудочной железы в ответ на гормон секретин для нейтрализации кислого химуса, поступающего в двенадцатиперстную кишку из желудка.

Бикарбонат в окружающая среда

Бикарбонат является доминирующей формой растворенного неорганического углерода в морской воде и в большинстве пресных вод. Таким образом, он является важным поглотителем углеродного цикла.

В пресноводной экологии сильная фотосинтетическая активность пресноводных растений при дневном свете выделяет газообразный кислород в воду и в то же время производит ионы бикарбоната. Они сдвигают pH вверх до тех пор, пока при определенных обстоятельствах степень щелочности не станет токсичной для некоторых организмов или не сделает токсичными другие химические компоненты, такие как аммиак. В темноте, когда не происходит фотосинтеза, процессы дыхания выделяют углекислый газ, и новые ионы бикарбоната не образуются, что приводит к быстрому падению pH.

Другое применение

Наиболее распространенной солью бикарбонат-иона является бикарбонат натрия, NaHCO 3, который широко известен как выпечка. сода. При нагревании или воздействии кислоты, такой как уксусная кислота (уксус ), бикарбонат натрия выделяет диоксид углерода. Он используется в качестве разрыхлителя в выпечке.

Поток ионов бикарбоната из горных пород, выветриваемых угольной кислотой в дождевой воде, является важной частью углеродного цикла.

аммония. бикарбонат используется в производстве печенья для пищеварения.

Диагностика

В диагностической медицине содержание бикарбоната в крови является одним из нескольких индикаторов состояния кислотно-щелочной физиологии. в теле. Он измеряется вместе с углекислым газом, хлоридом, калием и натрием для оценки уровней электролита. в тесте (имеющем Текущая процедурная терминология, CPT, код 80051).

Параметр стандартной концентрации бикарбоната (SBC e) представляет собой концентрацию бикарбоната в крови при PaCO2 40 мм рт. Ст. (5,33 кПа), полном насыщении кислородом и температуре 36 ° C. 221>Референсные диапазоны для анализов крови, сравнение содержания в крови бикарбоната (показано синим справа) с другими составляющими.

Бикарбонатные соединения
См. Также
Ссылки
Внешние ссылки
Найдите бикарбонат в Wiktionary, бесплатном словаре.
Последняя правка сделана 2021-05-12 03:54:24
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте