Гидрокарбона́ты — кислые соли угольной кислоты H2CO3. Формула аниона: HCO−
3. Устаревшие названия гидрокарбонатов: кислый, углекислый, двууглекислый, бикарбонаты.
Гидрокарбонат-ион | |||
---|---|---|---|
| |||
Общие | |||
Традиционные названия | Бикарбонат-ион | ||
Хим. формула | HCO3- | ||
Химические свойства | |||
Константа диссоциации кислоты | 10,4 | ||
Классификация | |||
Рег. номер CAS | 71-52-3 | ||
PubChem | 769 и 22647601 | ||
SMILES | |||
InChI | |||
ChEBI | 17544 | ||
ChemSpider | 749 | ||
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное. | |||
![]() |
Гидрокарбонаты практически всех элементов хорошо растворимы в воде, в том числе гидрокарбонаты щёлочноземельных металлов, в отличие от небольшого числа растворимых в воде карбонатов.
Получение
В общем случае гидрокарбонаты образуются при длительном пропускании углекислого газа через водный раствор (или суспензию), содержащий карбонат:
, где Me — бивалентный катион металла.
Наиболее востребованный в промышленности и быту гидрокарбонат натрия получают по так называемому аммиачно-хлоридному способу. Гидрокарбонат натрия гораздо хуже растворим в ледяной воде, поэтому его можно отделить от хорошо растворимого хлорида аммония отделением осадка с помощью (фильтрования):
Химические свойства
При нагревании гидрокарбонаты разлагаются на соответствующий карбонат, воду и углекислый газ:
Гидролиз гидрокарбонат-иона происходит по схеме:
Из-за этого водные растворы гидрокарбонатов всегда имеют слабощелочную или щелочную реакцию.
Взаимодействие со щелочами:
С кислотами:
Далее углекислый газ взаимодействует с водой с образованием угольной кислоты. Происходит это до тех пор, пока его концентрация не начнёт превышать равновесную для системы «угольная кислота/вода и углекислый газ», после чего начнут образовываться пузырьки газа.
Применение
Гидрокарбонат натрия (сода) используется в производстве искусственных минеральных вод, как действующий компонент огнетушителей. Также применяется в кондитерском деле, хлебопечении, в быту, в медицине, а также в качестве универсального «мягкого» нейтрализатора кислот.
(Гидрокарбонат аммония) используется в пищевой промышленности в качестве разрыхлителя для плоских хлебобулочных изделий, таких как печенье и (крекеры).
Физиологическое действие
В организме гидрокарбонат-ион является неотъемлемой частью , регулирующей постоянство pH крови. 70–75 % СО2 в организме превращается в угольную кислоту (Н2СО3), которая является сопряжённой кислотой по отношению к гидрокарбонат-иону и может быстро превратиться в него.
С угольной кислотой бикарбонат в сочетании с водой, (ионами гидроксония) и углекислым газом образует буферную систему, которая поддерживается в равновесии, необходимом для обеспечения устойчивости к изменениям pH. 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 и (алкалоз)).
Кроме того, бикарбонат играет ключевую роль в пищеварительной системе. Он повышает pH содержимого двенадцатиперстной кишки после того, как очень кислый желудочный сок закончил переваривать пищу в желудке.
Гидрокарбонат-ион в окружающей среде
Гидрокарбонат-ион является преобладающей формой растворённого неорганического углерода в морской воде и в большинстве пресных вод. Он является важным поглотителем углерода в (углеродном цикле).
В экологии пресных вод сильная фотосинтетическая активность пресноводных растений при дневном свете способствует выделению в воду газообразного кислорода и гидрокарбонат-ионов. Далее они сдвигают pH в щелочную сторону до тех пор, пока при определенных обстоятельствах уровень щелочности не станет токсичным для некоторых организмов или не сделает токсичными другие химические компоненты (например, аммиак). В темноте, когда фотосинтез практически не происходит, в результате процессов дыхания выделяется углекислый газ, и новые ионы бикарбоната не образуются, что приводит к быстрому падению рН.
Выщелачивание некоторых горных пород происходит благодаря превращению их в гидрокарбонаты из карбонатов под действием дождевой воды с растворённым в ней углекислым газом. В то же время данный процесс обратим и является частью цикла круговорота углерода в природе.
Примечания
- T. T. Berezov. Biologicheskai︠a︡ khimii︠a︡. — Izd. 2-e, perer. i dop. — Moskva: Medit︠s︡ina, 1990. — 542 pages с. — , 5-225-01515-8.
Литература
- Кнунянц И. Л. и др. т. 3 Мед-Пол // Химическая энциклопедия. — М.: Большая Российская Энциклопедия, 1992. — 639 с. — 50 000 экз. — .
- Ф. Н. Капуцкий, В. Ф. Тикавый. Пособие по химии для поступающих в вузы. — Минск: Выш. школа, 1979. — С. 384.
- Г. П. Хомченко. Химия для поступающих в вузы. — М.: Высшая школа, 1994. — С. 447.
См. также
- Карбонаты
- (Буферные системы крови)
Википедия, чтение, книга, библиотека, поиск, нажмите, истории, книги, статьи, wikipedia, учить, информация, история, скачать, скачать бесплатно, mp3, видео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, картинка, музыка, песня, фильм, игра, игры, мобильный, телефон, Android, iOS, apple, мобильный телефон, Samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Сеть, компьютер