تفاوت اصلی بین کربنات و بی کربنات این است که یون کربنات دارای بار الکتریکی -2 است در حالی که بی کربنات دارای بار الکتریکی -1 است.
بدن انسان دی اکسید کربن را به عنوان محصول جانبی متابولیسم تولید می کند. بیشتر این دی اکسید کربن در پلاسمای خون حل می شود و به شکل بی کربنات وجود دارد. سیستم کربنات و بی کربنات عمدتاً مسئول حفظ مقدار pH خون ما هستند و به عنوان یک بافر در خون ما عمل می کنند. هنگامی که دی اکسید کربن در آب حل می شود، بی کربنات و اسید کربنیک تشکیل می شود و بین این گونه ها تعادل برقرار می شود.
کربنات چیست؟
کربنات یک یون معدنی حاوی یک اتم کربن و سه اتم اکسیژن است. دارای بار منفی دو ظرفیتی (-2 بار الکتریکی). یون کربنات دارای هندسه مسطح مثلثی است و وزن مولکولی آن 60 گرم مول است-1.
اگرچه ساختار لوئیس یون کربنات دارای یک پیوند دوگانه کربن-اکسیژن و دو پیوند منفرد کربن-اکسیژن است، اما این ساختار واقعی نیست. یون کربنات تثبیت رزونانس را نشان می دهد. از این رو، دارای ساختار ترکیبی از تمام ساختارهای تشدید است. بنابراین، تمام پیوندهای کربن و اکسیژن دارای طول مشابهی هستند، و اتم های اکسیژن دارای بار منفی جزئی هستند (بنابراین، همه اتم های اکسیژن مشابه هستند.).
شکل 01: ساختار شیمیایی یون کربنات
هنگامی که دی اکسید کربن یا بی کربنات در آب حل می شود، یون های کربنات تشکیل می شوند.و این یون با یون های بی کربنات در تعادل است. طبیعتاً با یون فلزی دیگر یا یون مثبت دیگری ترکیب می شود و ترکیباتی ایجاد می کند. سنگهای کربناته انواع مختلفی دارند، مانند سنگ آهک (کربنات کلسیم)، دولومیت (کربنات کلسیم- منیزیم)، پتاس (کربنات پتاسیم) و غیره.
علاوه بر این، ترکیبات کربناته نقش مهمی در چرخه کربن دارند. با گذشت زمان، ترکیبات حاوی کربن زمانی که برای مدت طولانی ته نشین می شوند به سنگ های رسوبی تبدیل می شوند. سپس، هنگامی که این سنگ ها در حال هوازدگی هستند، دی اکسید کربن دوباره به جو آزاد می شود. به همین ترتیب، هنگام گرم کردن این ترکیبات، دی اکسید کربن را به راحتی آزاد می کنند. علاوه بر این، ترکیبات کربناتی یونی هستند و در آب نامحلول هستند.
بی کربنات چیست؟
بی کربنات یک آنیون تک ظرفیتی است که دارای یک هیدروژن، یک کربن و سه اتم اکسیژن است. از پروتون زدایی اسید کربنیک تشکیل می شود. هندسه مسطح مثلثاتی در اطراف اتم کربن مرکزی دارد. یون بی کربنات دارای وزن مولکولی 61 گرم مول است-1.
شکل 02: ساختار تشدید یون بی کربنات
علاوه بر این، این یون تثبیت رزونانسی بین دو اتم اکسیژن را که به هیدروژن متصل نیستند نشان می دهد. در طبیعت، بی کربنات قلیایی است و اسید مزدوج یون کربنات و باز مزدوج اسید کربنیک است. علاوه بر این، یون های دارای بار مثبت می توانند با اکسیژن با بار منفی در این یون ترکیب شده و نمک های یونی را تشکیل دهند. رایج ترین نمک بی کربنات، بی کربنات سدیم است که در استفاده روزمره از آن به عنوان بکینگ پودر نام می بریم. علاوه بر این، ترکیبات بی کربنات هنگام واکنش با اسیدها دی اکسید کربن آزاد می کنند.
تفاوت بین کربنات و بی کربنات چیست؟
کربنات و بی کربنات آنیونهای غیر آلی هستند. تفاوت اصلی بین کربنات و بی کربنات در این است که یون کربنات دارای بار الکتریکی -2 است در حالی که بی کربنات دارای بار الکتریکی -1 است.علاوه بر این، به دلیل وجود اتم هیدروژن، جرم مولی یون کربنات 60 گرم در مول است در حالی که جرم مولی یون بی کربنات 61 گرم در مول است.
یکی دیگر از تفاوت های مهم بین کربنات و بی کربنات این است که، در شرایط شدیدا بازی، یون های کربنات بیشتری وجود خواهد داشت، در حالی که یون های بی کربنات در محلول بازی ضعیف بیشتر خواهد بود. علاوه بر این، توانایی حل شدن در آب نیز به تفاوت بین کربنات و بی کربنات کمک می کند. به این معنا که؛ ترکیبات دارای یون کربنات در دمای اتاق و فشار اتمسفر در آب محلول نیستند. با این حال، بسیاری از نمک های بی کربنات در آب در دمای اتاق محلول هستند.
در زیر خلاصه ای از تفاوت بین کربنات و بی کربنات به شکل جدول آمده است.
خلاصه - کربنات در مقابل بی کربنات
هم کربنات و هم بی کربنات یون هایی هستند که حاوی اتم های کربن و اکسیژن هستند. با این حال، یون بی کربنات یک اتم هیدروژن نیز دارد. بنابراین، این اتم هیدروژن باعث می شود که یون به آنیون های تک ظرفیتی تبدیل شود در حالی که کربنات یک آنیون دو ظرفیتی است. به طور خلاصه، تفاوت اصلی بین کربنات و بی کربنات در این است که یون کربنات دارای -2 بار الکتریکی است در حالی که، بی کربنات دارای بار الکتریکی -1 است.
