Bicarbonato - Bicarbonate

Bicarbonato
Fórmula esquelética de bicarbonato con el hidrógeno explícito agregado
Modelo de bola y palo de bicarbonato
Nombres
Nombre IUPAC sistemático
Hidroxidodioxidocarbonato (1−)
Otros nombres
Carbonato de hidrógeno
Identificadores
Modelo 3D ( JSmol )
3DMet
3903504
CHEBI
CHEMBL
ChemSpider
49249
KEGG
UNII
  • InChI = 1S / CH2O3 / c2-1 (3) 4 / h (H2,2,3,4) / p-1 chequeY
    Clave: BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M chequeY
  • OC ([O -]) = O
Propiedades
HCO-
3
Masa molar 61.0168 g mol −1
log P −0,82
Acidez (p K a ) 10,3
Basicidad (p K b ) 7.7
Ácido conjugado Ácido carbónico
Base conjugada Carbonato
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
Referencias de Infobox

En química inorgánica , el bicarbonato ( nomenclatura recomendada por la IUPAC : hidrogenocarbonato ) es una forma intermedia en la desprotonación del ácido carbónico . Es un anión poliatómico con la fórmula química H C O-
3
.

El bicarbonato tiene un papel bioquímico crucial en el sistema tampón fisiológico del pH .

El término "bicarbonato" fue acuñado en 1814 por el químico inglés William Hyde Wollaston . El prefijo "bi" en "bicarbonato" proviene de un sistema de nomenclatura obsoleto y se basa en la observación de que hay el doble de carbonato ( CO2−
3
) por ion sodio en bicarbonato de sodio (NaHCO 3 ) y otros bicarbonatos que en carbonato de sodio (Na 2 CO 3 ) y otros carbonatos. El nombre sigue vivo como un nombre trivial .

Propiedades químicas

El ion bicarbonato (ion hidrogenocarbonato) es un anión con la fórmula empírica HCO-
3
y una masa molecular de 61,01  daltons ; consta de un átomo de carbono central rodeado por tres átomos de oxígeno en una disposición planar trigonal , con un átomo de hidrógeno unido a uno de los oxígenos. Es isoelectrónico con ácido nítrico  HNO
3
. El ion bicarbonato tiene una carga formal negativa y es una especie anfiprótica que tiene propiedades ácidas y básicas. Es tanto la base conjugada del ácido carbónico  H
2
CO
3
; y el ácido conjugado de CO2−
3
, el ion carbonato , como se muestra en estas reacciones de equilibrio :

CO2−
3
+ 2 H 2 O ⇌ HCO-
3
+ H 2 O + OH - ⇌ H 2 CO 3 + 2 OH -
H 2 CO 3 + 2 H 2 O ⇌ HCO-
3
+ H 3 O + + H 2 O ⇌ CO2−
3
+ 2 H 3 O + .

Una sal de bicarbonato se forma cuando un ión cargado positivamente se une a los átomos de oxígeno cargados negativamente del ión, formando un compuesto iónico . Muchos bicarbonatos son solubles en agua a temperatura y presión estándar ; en particular, el bicarbonato de sodio contribuye al total de sólidos disueltos , un parámetro común para evaluar la calidad del agua .

Papel fisiológico

El CO 2 producido como producto de desecho de la oxidación de azúcares en la mitocondria reacciona con el agua en una reacción catalizada por la anhidrasa carbónica para formar H 2 CO 3 , que está en equilibrio con el catión H + y el anión HCO 3 - . Luego se lleva al pulmón, donde se produce la reacción inversa y se libera gas CO 2 . En el riñón (izquierda), las células (verde) que recubren el túbulo proximal conservan el bicarbonato al transportarlo desde el filtrado glomerular en el lumen (amarillo) de la nefrona a la sangre (rojo). La estequiometría exacta en el riñón se omite por simplicidad.

Bicarbonato ( HCO-
3
) es un componente vital del sistema de amortiguación del pH del cuerpo humano (que mantiene la homeostasis ácido-base ). El 70% -75% del CO 2 del cuerpo se convierte en ácido carbónico (H 2 CO 3 ), que es el ácido conjugado del HCO.-
3
y puede convertirse rápidamente en él.

Con el ácido carbónico como la especie intermedia central , el bicarbonato, junto con el agua, los iones de hidrógeno y el dióxido de carbono , forma este sistema de amortiguación, que se mantiene en el equilibrio volátil necesario para proporcionar una rápida resistencia a los cambios de pH tanto en la dirección ácida como en la básica. . Esto es especialmente importante para proteger los tejidos del sistema nervioso central , donde los cambios de pH demasiado fuera del rango normal en cualquier dirección podrían resultar desastrosos (ver acidosis o alcalosis ).

Además, el bicarbonato juega un papel clave en el sistema digestivo. Aumenta el pH interno del estómago, después de que los jugos digestivos altamente ácidos hayan terminado en su digestión de los alimentos. El bicarbonato también actúa para regular el pH en el intestino delgado. Se libera del páncreas en respuesta a la hormona secretina para neutralizar el quimo ácido que ingresa al duodeno desde el estómago.

Bicarbonato en el medio ambiente

El bicarbonato es la forma dominante de carbono inorgánico disuelto en el agua de mar y en la mayoría de las aguas dulces. Como tal, es un sumidero importante en el ciclo del carbono .

En la ecología de agua dulce, la fuerte actividad fotosintética de las plantas de agua dulce a la luz del día libera oxígeno gaseoso en el agua y al mismo tiempo produce iones de bicarbonato. Estos desplazan el pH hacia arriba hasta que, en determinadas circunstancias, el grado de alcalinidad puede volverse tóxico para algunos organismos o puede hacer que otros componentes químicos, como el amoníaco, sean tóxicos. En la oscuridad, cuando no se produce la fotosíntesis, los procesos de respiración liberan dióxido de carbono y no se producen nuevos iones de bicarbonato, lo que provoca una rápida caída del pH.

Otros usos

La sal más común del ion bicarbonato es el bicarbonato de sodio , NaHCO 3 , que se conoce comúnmente como bicarbonato de sodio . Cuando se calienta o se expone a un ácido como el ácido acético ( vinagre ), el bicarbonato de sodio libera dióxido de carbono . Se utiliza como agente leudante en repostería .

El flujo de iones de bicarbonato de las rocas erosionadas por el ácido carbónico en el agua de lluvia es una parte importante del ciclo del carbono .

El bicarbonato de amonio se utiliza en la fabricación de galletas digestivas .

Diagnósticos

En la medicina diagnóstica , el valor sanguíneo del bicarbonato es uno de varios indicadores del estado de la fisiología ácido-base en el cuerpo. Se mide, junto con dióxido de carbono , cloruro , potasio y sodio , para evaluar los niveles de electrolitos en una prueba de panel de electrolitos (que tiene Terminología de procedimiento actual , CPT, código 80051).

El parámetro concentración estándar de bicarbonato (SBC e ) es la concentración de bicarbonato en la sangre a una P a CO 2 de 40 mmHg (5,33 kPa), saturación total de oxígeno y 36 ° C.

Rangos de referencia para análisis de sangre , comparando el contenido sanguíneo de bicarbonato (mostrado en azul a la derecha) con otros componentes.

Compuestos de bicarbonato

Ver también

Referencias

enlaces externos