Бикарбонат

Во неорганската хемија, бикарбонатот (номенклатура препорачана од МСЧПХ : хидрогенкарбонат) — средна форма во депротонацијата на јаглеродната киселина . Тоа е повеќеатомски анјон со хемиска формула .
Бикарбонатот има клучна биохемиска улога во физиолошкиот pH пуферски систем.
Терминот „бикарбонат“ бил измислен во 1814 година од англискиот хемичар Вилијам Хајд Воластон. Името живее како тривијално.
1 Хемиски својства
Бикарбонатниот јон (хидрогенкарбонат јон) е анјон со емпириска формула 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 . 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 ; и конјугирана киселина на , карбонатниот јон, како што е прикажано со овие реакции на рамнотежа :
: + 2 H<sub>2</sub>O ⇌ + H<sub>2</sub>O + OH<sup>−</sup> ⇌ H<sub>2</sub>CO<sub>3</sub> + 2 OH<sup>−</sup>: H <sub>2</sub> CO <sub>3</sub> + 2 H<sub>2</sub>O ⇌ </br> + H <sub>3</sub> O <sup>+</sup> + H<sub>2</sub>O ⇌ + 2 H <sub>3</sub> O <sup>+</sup> .
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.
2 Физиолошка улога
Бикарбонат е витална компонента на системот за пуферирање на pH на човечкото тело (одржување на киселинско-базната хомеостаза). 70%-75% од CO<sub>2</sub> во телото се претвора во јаглеродна киселина (H<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>), која е конјугирана киселина на 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 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.
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.
3 Животната средина
Бикарбонатот е доминантна форма на растворен неоргански јаглерод во морската вода, 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.
4 Други употреби
Најчестата сол на бикарбонатниот јон е натриум бикарбонат, NaHCO<sub>3</sub>, 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.
5 Дијагностика
Во 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'' (SBC<sub>e</sub>) е концентрацијата на бикарбонат во крвта при P<sub>a</sub>CO<sub>2</sub> од 40ммHg, целосна сатурација со кислород и 36 °C.