碳酸鹽(carbonate)和碳酸氫鹽(bicarbonate)的區別

碳酸鹽和碳酸氫鹽的主要區別在於碳酸鹽離子帶-2電荷，而碳酸氫鹽具有-1電荷。

人體產生二氧化碳作為新陳代謝的副產品。大部分二氧化碳溶解在血漿中，以碳酸氫鹽的形式存在。碳酸鹽和碳酸氫鹽系統主要負責維持我們血液的pH值，它們在我們的血液中起緩衝作用。當二氧化碳溶於水時，會形成碳酸氫鹽和碳酸，這兩種物質之間存在平衡。

什麼是碳酸鹽(carbonate)？

碳酸鹽是一種無機離子，含有一個碳原子和三個氧原子。它有負二價電荷（-2電荷）。碳酸鹽離子呈三角形平面構型，分子量為60gmol-1。

雖然碳酸鹽離子的Lewis結構有一個碳氧雙鍵和兩個碳氧單鍵，但它不是實際的結構。碳酸鹽離子表現出共振穩定。因此，它具有所有共振結構的混合結構。因此，所有的碳氧鍵都有相似的長度，而氧原子帶有部分負電荷（因此，所有氧原子都是相似的）。

圖01：碳酸鹽離子的化學結構

當二氧化碳溶解在水中時，形成碳酸氫。這個離子和重碳酸鹽離子是平衡的。自然地，它與另一個金屬離子或另一個正離子結合生成化合物。碳酸鹽巖有多種類型，如石灰岩（碳酸鈣）、白雲石（碳酸鈣鎂）、鉀鹽（碳酸鉀）等。

此外，碳酸鹽化合物在碳循環中起著至關重要的作用。隨著時間的推移，含碳化合物在長期沉積時會轉化為沉積岩。然後，當這些岩石風化時，二氧化碳被釋放回大氣中。同樣，當加熱這些化合物時，它們很容易釋放二氧化碳。此外，碳酸鹽化合物是離子型的，不溶於水。

碳酸氫鹽是一種單價陰離子，有一個氫原子、一個碳原子和三個氧原子。它是由碳酸的脫質子化形成的。它的中心碳原子周圍有三角形的平面幾何結構。碳酸氫根離子的分子量為61 g mol-1。

圖02：碳酸氫根離子的共振結構

此外，氫原子和兩個離子之間的共振並不相連。在自然界中，碳酸氫鹽是鹼性的，它是碳酸鹽離子的共軛酸和碳酸的共軛鹼。此外，帶正電荷的離子可以與該離子中帶負電荷的氧結合，形成離子鹽。最常見的碳酸氫鹽是碳酸氫鈉，我們稱之為日常使用中的發酵粉。此外，重碳酸鹽化合物在與酸反應時會釋放二氧化碳。

碳酸鹽和重碳酸鹽是無機陰離子。碳酸鹽和碳酸氫鹽的主要區別在於碳酸鹽離子帶-2電荷，而碳酸氫鹽具有-1電荷。此外，由於氫原子的存在，碳酸鹽離子的摩爾質量為60 g/mol，而重碳酸鹽離子的摩爾質量為61 g/mol。

碳酸鹽和重碳酸鹽的另一個顯著區別是，在強鹼性條件下，碳酸鹽離子會更多，而在弱鹼性溶液中，碳酸氫根離子會更多。此外，溶解於水的能力也有助於區分碳酸鹽和重碳酸鹽。也就是說，含有碳酸鹽離子的化合物在室溫和大氣壓下不溶於水。然而，許多碳酸氫鹽在室溫下可溶於水。

下面是以表格形式總結碳酸鹽和重碳酸鹽的區別。

碳酸鹽(carbonate)和碳酸氫鹽(bicarbonate)的區別

碳酸鹽和重碳酸鹽都是含有碳原子和氧原子的離子。然而，碳酸氫根離子也有一個氫原子。因此，這個氫原子使離子變成單價陰離子，而碳酸鹽則是二價陰離子。總而言之，碳酸鹽和重碳酸鹽的主要區別在於碳酸鹽離子帶-2電荷，而碳酸氫鹽具有-1電荷。

1大英百科全書的編輯。《碳酸鹽》，大英百科全書，大英百科全書，1998年7月20日。這裡有2個。“碳酸氫根離子”，國家生物技術信息中心。公共化學化合物數據庫，美國國家醫學圖書館。此處提供
2“碳酸氫根離子”，國家生物技術信息中心。公共化學化合物數據庫，美國國家醫學圖書館。