ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างคาร์บอเนตและไบคาร์บอเนตคือคาร์บอเนตไอออนมีประจุไฟฟ้า -2 ในขณะที่ไบคาร์บอเนตมีประจุไฟฟ้า -1
ร่างกายมนุษย์ผลิตก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เป็นผลพลอยได้จากการเผาผลาญอาหาร คาร์บอนไดออกไซด์ส่วนใหญ่ละลายในเลือดและอยู่ในรูปของไบคาร์บอเนต ระบบคาร์บอเนตและไบคาร์บอเนตมีหน้าที่หลักในการรักษาค่า pH ในเลือดของเรา และทำหน้าที่เป็นบัฟเฟอร์ในเลือดของเรา เมื่อคาร์บอนไดออกไซด์ละลายในน้ำ ไบคาร์บอเนตและกรดคาร์บอนิกจะก่อตัวขึ้น และเกิดความสมดุลระหว่างสายพันธุ์เหล่านี้
คาร์บอเนตคืออะไร
คาร์บอเนตเป็นไอออนอนินทรีย์ที่มีอะตอมของคาร์บอนและออกซิเจนสามอะตอม มีประจุไฟฟ้าเป็นลบ (-2 ประจุไฟฟ้า) คาร์บอเนตไอออนมีรูปทรงระนาบตรีโกณมิติ และน้ำหนักโมเลกุลของมันคือ 60 กรัม โมล-1.
แม้ว่าโครงสร้างลิวอิสของคาร์บอเนตไอออนจะมีพันธะคู่คาร์บอน-ออกซิเจน 1 พันธะ และพันธะเดี่ยวของคาร์บอน-ออกซิเจน 2 พันธะ แต่ก็ไม่ใช่โครงสร้างที่แท้จริง คาร์บอเนตไอออนแสดงความเสถียรของเรโซแนนซ์ ดังนั้นจึงมีโครงสร้างไฮบริดของโครงสร้างเรโซแนนซ์ทั้งหมด ดังนั้นพันธะคาร์บอน-ออกซิเจนทั้งหมดจึงมีความยาวเท่ากัน และอะตอมของออกซิเจนก็มีประจุลบบางส่วน (ด้วยเหตุนี้ อะตอมของออกซิเจนทั้งหมดจึงมีความคล้ายคลึงกัน)
รูปที่ 01: โครงสร้างทางเคมีของไอออนคาร์บอเนต
เมื่อคาร์บอนไดออกไซด์หรือไบคาร์บอเนตละลายในน้ำ จะเกิดไอออนของคาร์บอเนตและไอออนนี้อยู่ในสภาวะสมดุลกับไอออนไบคาร์บอเนต โดยธรรมชาติแล้ว มันจะรวมตัวกับไอออนโลหะอื่นหรือไอออนบวกอื่นเพื่อสร้างสารประกอบ หินคาร์บอเนตมีหลายประเภท เช่น หินปูน (แคลเซียมคาร์บอเนต) โดโลไมต์ (แคลเซียม-แมกนีเซียมคาร์บอเนต) โปแตช (โพแทสเซียมคาร์บอเนต) เป็นต้น
นอกจากนี้ สารประกอบคาร์บอเนตยังมีบทบาทสำคัญในวัฏจักรคาร์บอน เมื่อเวลาผ่านไป สารประกอบที่มีคาร์บอนจะเปลี่ยนเป็นหินตะกอนเมื่อสะสมเป็นเวลานาน จากนั้นเมื่อหินเหล่านี้ผุกร่อน คาร์บอนไดออกไซด์จะถูกปล่อยกลับสู่บรรยากาศ ในทำนองเดียวกัน เมื่อให้ความร้อนกับสารประกอบเหล่านี้ พวกมันจะปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ออกมาได้ง่าย นอกจากนี้ สารประกอบคาร์บอเนตยังเป็นไอออนิกและไม่ละลายในน้ำ
ไบคาร์บอเนตคืออะไร
ไบคาร์บอเนตเป็นประจุลบที่มีไฮโดรเจน 1 ตัว คาร์บอน 1 ตัว และออกซิเจน 3 อะตอม เกิดจากการสลายตัวของกรดคาร์บอนิก มีเรขาคณิตระนาบตรีโกณมิติรอบอะตอมคาร์บอนตรงกลาง ไอออนไบคาร์บอเนตมีน้ำหนักโมเลกุล 61 กรัม โมล-1.
รูปที่ 02: โครงสร้างเรโซแนนซ์ของไอออนไบคาร์บอเนต
นอกจากนี้ ไอออนนี้ยังแสดงความเสถียรของเรโซแนนซ์ระหว่างอะตอมออกซิเจนทั้งสองซึ่งไม่ได้เชื่อมต่อกับไฮโดรเจน โดยธรรมชาติแล้ว ไบคาร์บอเนตเป็นด่าง และเป็นกรดคอนจูเกตของไอออนคาร์บอเนตและเบสคอนจูเกตของกรดคาร์บอนิก นอกจากนี้ ไอออนที่มีประจุบวกสามารถรวมตัวกับออกซิเจนที่มีประจุลบในไอออนนี้ และสร้างเกลือไอออนิก เกลือไบคาร์บอเนตที่พบมากที่สุดคือโซเดียมไบคาร์บอเนต ซึ่งเราเรียกว่าผงฟูในชีวิตประจำวัน นอกจากนี้ สารประกอบไบคาร์บอเนตยังปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์เมื่อทำปฏิกิริยากับกรด
คาร์บอเนตและไบคาร์บอเนตต่างกันอย่างไร
คาร์บอเนตและไบคาร์บอเนตเป็นแอนไอออนอนินทรีย์ ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างคาร์บอเนตและไบคาร์บอเนตคือ คาร์บอเนตไอออนมีประจุไฟฟ้า -2 ในขณะที่ไบคาร์บอเนตมีประจุไฟฟ้า -1นอกจากนี้ เนื่องจากการปรากฏตัวของอะตอมไฮโดรเจน มวลโมลาร์ของคาร์บอเนตไอออนคือ 60 กรัม/โมล ในขณะที่มวลโมลาร์ของไบคาร์บอเนตไอออนคือ 61 กรัม/โมล
ความแตกต่างที่สำคัญอีกอย่างหนึ่งระหว่างคาร์บอเนตและไบคาร์บอเนตก็คือ ในสภาวะพื้นฐานที่หนักแน่น จะมีไอออนของคาร์บอเนตมากขึ้น ในขณะที่ไอออนของไบคาร์บอเนตจะมีสารละลายพื้นฐานที่อ่อนแอมากกว่า นอกจากนี้ ความสามารถในการละลายในน้ำยังก่อให้เกิดความแตกต่างระหว่างคาร์บอเนตและไบคาร์บอเนต นั่นคือ; สารประกอบที่มีคาร์บอเนตไอออนจะไม่ละลายในน้ำที่อุณหภูมิห้องและความดันบรรยากาศ อย่างไรก็ตาม เกลือไบคาร์บอเนตหลายชนิดสามารถละลายได้ในน้ำที่อุณหภูมิห้อง
ด้านล่างคือบทสรุปของความแตกต่างระหว่างคาร์บอเนตและไบคาร์บอเนตในรูปแบบตาราง
สรุป – คาร์บอเนตกับไบคาร์บอเนต
ทั้งคาร์บอเนตและไบคาร์บอเนตเป็นไอออนที่มีอะตอมของคาร์บอนและออกซิเจน อย่างไรก็ตาม ไบคาร์บอเนตไอออนก็มีอะตอมไฮโดรเจนเช่นกัน ดังนั้นอะตอมของไฮโดรเจนนี้ทำให้ไอออนกลายเป็นแอนไอออนที่มีวาเลนต์เดียวในขณะที่คาร์บอเนตเป็นแอนไอออนแบบไดวาเลนต์ โดยสรุป ข้อแตกต่างที่สำคัญระหว่างคาร์บอเนตและไบคาร์บอเนตคือคาร์บอเนตไอออนมีประจุไฟฟ้า -2 ในขณะที่ไบคาร์บอเนตมีประจุไฟฟ้า -1