Ανθρακικά και Διττανθρακικά

Πολλοί άνθρωποι συγχέουν το ανθρακικό νάτριο και το διττανθρακικό νάτριο. ωστόσο, δεν είναι η ίδια ουσία. Παρόλο που και οι δύο ενώσεις περιλαμβάνουν νάτριο, οι εφαρμογές τους είναι αρκετά διαφορετικές. Ως υποπροϊόν του μεταβολισμού, το ανθρώπινο σώμα εκπέμπει διοξείδιο του άνθρακα. Το μεγαλύτερο μέρος αυτού του CO2 διαλύεται στο πλάσμα και υπάρχει ως διττανθρακικό. Τα συστήματα ανθρακικών και διττανθρακικών είναι κυρίως υπεύθυνα για τη διατήρηση του pH του αίματός μας, ενεργώντας ως ρυθμιστικό στη διαδικασία. Διττανθρακικό και ανθρακικό οξύ σχηματίζονται κάθε φορά που το διοξείδιο του άνθρακα διαλύεται στο νερό. Επομένως, υπάρχει μια ισορροπία μεταξύ αυτών των ενώσεων.

Το ανθρακικό νάτριο είναι χημικά γνωστό ως Na2CO3, ενώ το διττανθρακικό νάτριο είναι χημικά γνωστό ως NaHCO3.

Ανθρακικό

• Το ανθρακικό είναι ένα ανόργανο ιόν που αποτελείται από 3 άτομα οξυγόνου και 1 άτομο άνθρακα. Φέρει δισθενές φορτίο στην αρνητική κατεύθυνση (-2 ηλεκτρικό φορτίο).
• Το ανθρακικό ιόν είναι τριγωνικό επίπεδο και ζυγίζει 60 g mol-1.
• Τα ανθρακικά ιόντα σχηματίζονται όταν το CO2 ή το διττανθρακικό διαλύεται στο νερό. Οι ανθρακικές ενώσεις είναι βασικά συστατικά του κύκλου του άνθρακα.
• Τα ανθρακικά είναι ιοντικές χημικές ουσίες που είναι αδιάλυτες στο νερό.
• Ο χημικός τύπος του ανθρακικού ιόντος:CO32-–

Δίττανθρακικό

• 1 άτομα υδρογόνου, 1 άνθρακα και 3 άτομα οξυγόνου σχηματίζουν το μονοσθενές ανιόν γνωστό ως διττανθρακικό. Σχηματίζεται όταν το ανθρακικό οξύ αποπρωτονιώνεται.
• Διαθέτει ένα τριγωνικό επίπεδο σχήμα που βασίζεται στο άτομο άνθρακα στο κέντρο του. Το μοριακό βάρος του διττανθρακικού ιόντος είναι 61 g mol-1.
• Το διοξείδιο του άνθρακα μπορεί να μετατραπεί σε ανθρακικό ή διττανθρακικό σε αλκαλικά διαλύματα. Τα ανθρακικά συνήθως εμφανίζονται όταν μέτριες ποσότητες CO2 διέρχονται από αλκαλικά διαλύματα.
• Από την άλλη πλευρά, τα διττανθρακικά σχηματίζονται όταν διαλυθεί αρκετό διοξείδιο του άνθρακα στο διάλυμα.
• Το ανθρακικό οξύ έχει συζευγμένη βάση με τη μορφή διττανθρακικού. Το συζευγμένο οξύ του ανθρακικού ιόντος και η συζευγμένη βάση του ανθρακικού οξέος είναι διττανθρακικό, το οποίο εμφανίζεται φυσικά ως αλκαλική ένωση.
• Τα ιονικά άλατα σχηματίζονται όταν τα θετικά φορτισμένα ιόντα αναμιγνύονται με αρνητικά φορτία οξυγόνου σε αυτό το ιόν. Το πιο κοινό διττανθρακικό άλας είναι το διττανθρακικό νάτριο, το οποίο συνήθως αναφερόμαστε ως μπέικιν πάουντερ.
• Επιπλέον, όταν οι διττανθρακικές ενώσεις αντιδρούν με οξέα, παράγεται διοξείδιο του άνθρακα.
• Ο χημικός τύπος του διττανθρακικού ιόντος:HCO3-

Μοναδικά χαρακτηριστικά:

• Σε θερμοκρασία δωματίου, τα ανθρακικά και τα διττανθρακικά είναι στερεά. Τα ανθρακικά των στοιχείων των ομάδων 1 και 2 είναι άχρωμα επειδή τα ανθρακικά των μεταβατικών στοιχείων μπορούν να χρωματιστούν.
• Τα ιόντα μετάλλων της ομάδας 1 (M+) έχουν χαμηλότερη πολωτική ισχύ από τα ιόντα μετάλλων της ομάδας 2 (M2+). Ως αποτέλεσμα, η ομάδα 2 έχει υψηλότερους ομοιοπολικούς δεσμούς από τα ανθρακικά στην ομάδα 1.
• Από την άλλη πλευρά, καθώς το μέγεθος του μεταλλικού ιόντος αυξάνεται, η πολωτική ισχύς μειώνεται καθώς κινείται προς τα κάτω στην ομάδα. Ως αποτέλεσμα, η ιοντική φύση αυξάνεται καθώς μειώνεται το μέγεθος της ομάδας.
• Τόσο το NaHC03 όσο και το KHCO3 είναι στερεά. Ωστόσο, τα διττανθρακικά στοιχεία της ομάδας-2 αναγνωρίζονται μόνο σε υδατικά διαλύματα.
• Με εξαίρεση το Li2CO3, τα ανθρακικά άλατα της ομάδας-1 είναι σχετικά υδατοδιαλυτά καθώς αυξάνεται η ιοντική φύση της ένωσης, αυξάνεται και η διαλυτότητα.
• Ανθρακικά άλατα της ομάδας 2 είναι λιγότερο υδατοδιαλυτά λόγω της μεγαλύτερης ενέργειας του πλέγματος. Σε αυτή την κατηγορία, δεν υπάρχει αξιοσημείωτη τάση στη διαλυτότητα των ενώσεων.
• Ωστόσο, λόγω της παραγωγής HCO3-, τα ανθρακικά άλατα της ομάδας-2 είναι διαλυτά σε διάλυμα CO2.
• Όταν θερμαίνονται, τα ανθρακικά άλατα διασπώνται σε διοξείδιο του άνθρακα και οξείδιο. Από την άλλη πλευρά, τα διττανθρακικά παράγουν ανθρακικά, νερό και διοξείδιο του άνθρακα.
• Καθώς η πολωτική δραστηριότητα του μεταλλικού ιόντος μειώνεται, η θερμική αγωγιμότητα των ανθρακικών της ομάδας 1 και της ομάδας 2 (καθώς και των διττανθρακικών) αυξάνεται.
• Για τον ίδιο λόγο, τα ανθρακικά της ομάδας-1 είναι πολύ πιο σταθερά από τα ανθρακικά της ομάδας-2.
• Τα μικρά και πολύ φορτισμένα μεταλλικά ιόντα έχουν μεγαλύτερη πολωτική ισχύ από τα μεγαλύτερα και λιγότερο φορτισμένα μεταλλικά ιόντα, γεγονός που επιτρέπει την πιο αποτελεσματική διάσπαση των ανθρακικών ιόντων σε διοξείδιο του άνθρακα και ιόντα οξειδίου.

Ανθρακικό Vs. Διττανθρακικό:Ποια είναι η διαφορά;

• Ενώ το ανθρακικό και το διττανθρακικό έχουν παρόμοια φυσικά χαρακτηριστικά, από χημική άποψη, οι έννοιες των ανθρακικών και διττανθρακικών είναι πολύ διαφορετικές.
• Το ανθρακικό είναι ένα δισθενές ανιόν φορτίου -2. Το διττανθρακικό είναι ένα μονοσθενές ανιόν που αποτελείται από έναν άνθρακα, τρία άτομα οξυγόνου και ένα άτομο υδρογόνου. Κατά τη διαδικασία της αποπρωτονίωσης, μετατρέπεται σε ανθρακικό οξύ.
• Το φορτίο τους διακρίνει το ανθρακικό και το διττανθρακικό, που σημαίνει. Το ανθρακικό έχει φορτίο -2, ενώ το διττανθρακικό έχει φορτίο -1.
• Επειδή το διττανθρακικό περιέχει άτομα υδρογόνου, το μοριακό του βάρος είναι 61 g/mol, ενώ το ανθρακικό είναι 60 g/mol.
• Τα ανθρακικά ιόντα είναι πιο διαδεδομένα σε εξαιρετικά αλκαλικά περιβάλλοντα, ενώ τα διττανθρακικά ιόντα είναι πιο διαδεδομένα σε ασθενώς αλκαλικά περιβάλλοντα.
• Το ανθρακικό είναι αδιάλυτο στο νερό σε τυπική θερμοκρασία και πίεση, αλλά τα διττανθρακικά είναι ελεύθερα διαλυτά στο νερό.

Συμπέρασμα

• Ως ασθενές οξύ, το διττανθρακικό έχει ανθρακικό ως συζευγμένη βάση. Τα άτομα άνθρακα και οξυγόνου συνδυάζονται για να σχηματίσουν τα ανθρακικά και διττανθρακικά ιόντα.
• Ωστόσο, το διττανθρακικό ιόν περιέχει επίσης ένα άτομο υδρογόνου. Ως αποτέλεσμα αυτού του ατόμου υδρογόνου, το ιόν μετατρέπεται σε μονοσθενή ανιόντα, ενώ το ανθρακικό παραμένει ένα δισθενές ανιόν.
• Σαν αποτέλεσμα, η πιο σημαντική διάκριση μεταξύ των ανθρακικών και διττανθρακικών ιόντων θα ήταν ότι το ανθρακικό έχει αρνητικό ηλεκτρικό φορτίο, ενώ το διττανθρακικό ιόν έχει θετικό ηλεκτρικό έλεγχο.
• Η μαγειρική σόδα και η σκόνη ψησίματος είναι ανθρακικό και διττανθρακικό νάτριο. Όσον αφορά τα μπισκότα και τα κέικ, η μαγειρική σόδα χρησιμοποιείται για την εξομάλυνση της ουσίας, ενώ το μπέικιν πάουντερ χρησιμοποιείται για την πλήρη ισοπέδωση και τη μακροπρόθεσμη αποθήκευση του τελικού προϊόντος.