Бикарбонат
Во неорганската хемија, бикарбонатот (номенклатура препорачана од МСЧПХ : хидрогенкарбонат[2]) — средна форма во депротонацијата на јаглеродната киселина . Тоа е повеќеатомски анјон со хемиска формула HCO−
3 .
| |
| |
| Систематско име | Хидроксидодиоксидокарбонат(1−)[1] |
Други називи Водород карбонат[1] | |
| Назнаки | |
|---|---|
71-52-3 
| |
| 3DMet | B00080 |
| Бајлштајн | 3903504 |
| ChEBI | CHEBI:17544
|
| ChEMBL | ChEMBL363707
|
| ChemSpider | 749
|
| 49249 | |
| |
| 3Д-модел (Jmol) | Слика |
| KEGG | C00288
|
| PubChem | 769 |
| |
| UNII | HN1ZRA3Q20
|
| Својства | |
| Хемиска формула | |
| Моларна маса | 0 g mol−1 |
| log P | −0.82 |
| Киселост (pKa) | 10.3 |
| Константа на базицитет (pKb) | 7.7 |
| Конјуг. киселина | Јаглеродна киселина |
| Конјуг. база | Карбонат |
| Дополнителни податоци | |
| Освен ако не е поинаку укажано, податоците се однесуваат на материјалите во нивната стандардна состојба (25 °C, 100 kPa) | |
| Наводи | |
Бикарбонатот има клучна биохемиска улога во физиолошкиот pH пуферски систем.[3]
Терминот „бикарбонат“ бил измислен во 1814 година од англискиот хемичар Вилијам Хајд Воластон.[4][5] Името живее како тривијално.
Хемиски својства
уредиБикарбонатниот јон (хидрогенкарбонат јон) е анјон со емпириска формула HCO−
3 и молекуларна маса од 61,01 далтони; се состои од еден централен јаглероден атом опкружен со три атоми на кислород во тригонален планарен распоред, со атом на водород прикачен на еден од кислородите. Тој е изоелектронски со азотна киселина HNO3. Бикарбонатниот јон носи негативен еден формален полнеж и е амфипротски вид кој има и кисели и базни својства. Тоа е и конјугирана база на јаглеродна киселина H2CO3; и конјугирана киселина на CO2−
3, карбонатниот јон, како што е прикажано со овие реакции на рамнотежа :
- CO2−
3 + 2 H2O ⇌ HCO−
3 + H2O + OH− ⇌ H2CO3 + 2 OH−
- H 2 CO 3 + 2 H2O ⇌ HCO−
3</br> HCO−
3 + H 3 O + + H2O ⇌ CO2−
3 + 2 H 3 O + .
Бикарбонатна сол се формира кога позитивно наелектризираниот јон се прицврстува на негативно наелектризираните атоми на кислородот на јонот, формирајќи јонско соединение. Многу бикарбонати се растворливи во вода при стандардна температура и притисок; особено, натриум бикарбонат придонесува за вкупните растворени цврсти материи, заеднички параметар за проценка на квалитетот на водата.[6]
Физиолошка улога
уреди
Бикарбонат (HCO−
3) е витална компонента на системот за пуферирање на pH [3] на човечкото тело (одржување на киселинско-базната хомеостаза). 70%-75% од CO2 во телото се претвора во јаглеродна киселина (H2CO3), која е конјугирана киселина на HCO−
3 и брзо може да се претвори во него.
Со јаглеродна киселина како централен среден вид, бикарбонат - во врска со вода, водородни јони и јаглерод диоксид - го формира овој пуферски систем, кој се одржува на испарлива рамнотежа [3] потребна за да обезбеди брза отпорност на промените на pH и во киселиот и основни насоки. Ова е особено важно за заштита на ткивата на централниот нервен систем, каде pH се менува премногу надвор од нормалниот опсег во која било насока може да се покаже катастрофално (види ацидоза или алкалоза). Неодамна, исто така, било докажано дека клеточниот метаболизам на бикарбона може да се регулира со сигнализација mTORC1.[7]
Дополнително, бикарбонатот игра клучна улога во дигестивниот систем. Ја зголемува внатрешната pH вредност на желудникот, откако дигестивните сокови со висока киселост ќе завршат со нивното варење на храната. Бикарбонатот, исто така, делува за регулирање на pH вредноста во тенкото црево. Се ослободува од панкреасот како одговор на хормонот секретин за да го неутрализира киселиот хим кој влегува во дуоденумот од желудникот.[8]
Животната средина
уредиБикарбонатот е доминантна форма на растворен неоргански јаглерод во морската вода,[9] и во повеќето свежи води. Како таков, тој е важен мијалник во јаглеродниот циклус.
Во слатководната екологија, силната фотосинтетичка активност на слатководните растенија на дневна светлина ослободува гасовит кислород во водата и во исто време произведува бикарбонатни јони. Тие ја поместуваат pH вредноста нагоре додека во одредени околности степенот на алкалност не стане токсичен за некои организми или може да направи други хемиски состојки како што е амонијакот токсичен. Во темнина, кога не се случува фотосинтеза, процесите на дишење ослободуваат јаглерод диоксид и не се создаваат нови бикарбонатни јони, што резултира со брз пад на pH вредноста.
Протокот на бикарбонатни јони од карпите кои се избришани од јаглеродната киселина во дождовницата е важен дел од јаглеродниот циклус.
Други употреби
уредиНајчестата сол на бикарбонатниот јон е натриум бикарбонат, NaHCO3, која е попозната како сода бикарбона. Кога се загрева или изложува на киселина како што е оцетна киселина (оцет), натриум бикарбонат ослободува јаглерод диоксид. Ова се користи како квасец при печење.
Амониум бикарбонат се користи во производството на бисквити за варење.
Дијагностика
уредиВо дијагностичката медицина, вредноста на бикарбонатот во крвта е еден од неколкуте показатели за состојбата на киселинско-базната физиологија во телото. Се мери, заедно со јаглерод диоксид, хлорид, калиум и натриум, за да се проценат нивоата на електролити во тест со електролитен панел (кој има Тековна процедурална терминологија, CPT, код 80051).
Параметарот стандардна концентрација на бикарбонати (SBCe) е концентрацијата на бикарбонат во крвта при PaCO2 од 40ммHg, целосна сатурација со кислород и 36 °C.
Наводи
уреди- ↑ 1,0 1,1 „hydrogencarbonate (CHEBI:17544)“. Chemical Entities of Biological Interest (ChEBI). UK: European Institute of Bioinformatics. IUPAC Names. Архивирано од изворникот 2015-06-07.
- ↑ Nomenclature of Inorganic Chemistry IUPAC Recommendations 2005 (PDF), IUPAC, стр. 137
- ↑ 3,0 3,1 3,2 „Clinical correlates of pH levels: bicarbonate as a buffer“. Biology.arizona.edu. October 2006. Архивирано од изворникот на 2015-05-31.
- ↑ William Hyde Wollaston (1814) "A synoptic scale of chemical equivalents," Philosophical Transactions of the Royal Society, 104: 1-22.
- ↑ „Baking Soda“. Newton – Ask a Scientist. Argonne National Laboratory. Архивирано од изворникот на 26 February 2015. Посетено на 2 May 2018.
- ↑ Geor, Raymond J.; Coenen, Manfred; Harris, Pat (31 January 2013). Equine Applied and Clinical Nutrition: Health, Welfare and Performance (англиски). Elsevier Health Sciences. стр. 90. ISBN 978-0-7020-5418-1.
The most common indicator of water quality is the concentration of total dissolved solids (TDS)
- ↑ „The mTORC1-SLC4A7 axis stimulates bicarbonate import to enhance de novo nucleotide synthesis“. Molecular Cell. 82 (1): 3284–3298.e7. June 2022. doi:10.1016/j.molcel.2022.06.008. PMC 9444906 Проверете ја вредноста
|pmc=(help). PMID 35772404 Проверете ја вредноста|pmid=(help). - ↑ Berne & Levy, Principles of Physiology
- ↑ „The chemistry of ocean acidification : OCB-OA“. www.whoi.edu (англиски). Woods Hole Oceanographic Institution. 24 September 2012. Архивирано од изворникот на 19 May 2017. Посетено на 17 May 2017.