بيكربونات
| |
| |
| الأسماء | |
|---|---|
| اسم الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية
كربونات الهيدروجين
| |
| الاسم المنهجي للاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية
هيدروكسي ديوكسيديكربونات (1-) [1] | |
أسماء أخرى
| |
| المعرفات | |
| |
نموذج ثلاثي الأبعاد ( JSmol )
|
|
| 3DMet |
|
| 3903504 | |
| تشيبي |
|
| المختبر الكيميائي الأوروبي |
|
| كيم سبايدر |
|
| 49249 | |
| كيج |
|
معرف PubChem
|
|
| جامعة يوني |
|
لوحة معلومات CompTox ( EPA )
|
|
| |
| |
| ملكيات | |
| هيدروكربونات الصوديوم- 3 | |
| الكتلة المولية | 61.0168 جرام مول -1 |
| سجل P | -0.82 |
| الحموضة ( pKa ) | 10.3 |
| القاعدية ( pKb ) | 7.7 |
| حمض مترافق | حمض الكربونيك |
| قاعدة مترافقة | كربونات |
باستثناء ما هو مذكور خلافًا لذلك، يتم تقديم البيانات للمواد في حالتها القياسية (عند 25 درجة مئوية [77 درجة فهرنهايت]، 100 كيلو باسكال).
مراجع صندوق المعلومات
| |
في الكيمياء غير العضوية ، البيكربونات ( التسمية الموصى بها من قبل الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية : كربونات الهيدروجين [2] ) هي شكل وسيط في نزع بروتونات حمض الكربونيك . وهي أنيون متعدد الذرات له الصيغة الكيميائية H2CO3 .-
3.
تلعب البيكربونات دورًا كيميائيًا حيويًا في نظام تنظيم درجة الحموضة الفسيولوجية . [3]
تم صياغة مصطلح "بيكربونات" في عام 1814 من قبل الكيميائي الإنجليزي ويليام هايد وولاستون . [4] [5] الاسم لا يزال موجودًا كاسم تافه .
الخصائص الكيميائية
أيون البيكربونات (أيون كربونات الهيدروجين) هو أنيون له الصيغة التجريبية HCO-
3وكتلة جزيئية تساوي 61.01 دالتون ؛ وتتكون من ذرة كربون مركزية محاطة بثلاث ذرات أكسجين في ترتيب مستوٍ ثلاثي الزوايا ، مع ذرة هيدروجين متصلة بواحدة من ذرات الأكسجين. وهي متساوية إلكترونيًا مع حمض النيتريك HNO3.
3يحمل أيون البيكربونات شحنة سالبة واحدة وهو نوع من البرمائيات له خصائص حمضية وقاعدية. وهو القاعدة المترافقة لحمض الكربونيك H
2أول أكسيد الكربون
3؛ والحمض المرافق لـ CO2-
3، أيون الكربونات ، كما هو موضح من خلال تفاعلات التوازن التالية :
- أول أكسيد الكربون2-
3+ 2H2O ⇌HCO3-
3+ H 2 O + OH − ⇌ H 2 CO 3 + 2 OH −
- H2CO3 + 2H2O ⇌HCO3-
3+ H 3 O + + H 2 O ⇌ CO2-
3+ 2H3O + .
يتكون ملح البيكربونات عندما يرتبط أيون مشحون إيجابيا بذرات الأكسجين المشحونة سلبًا للأيون، مكونًا مركبًا أيونيًا . تذوب العديد من البيكربونات في الماء عند درجة حرارة وضغط قياسيين ؛ على وجه الخصوص، تساهم بيكربونات الصوديوم في إجمالي المواد الصلبة الذائبة ، وهي معلمة شائعة لتقييم جودة المياه . [6]
الدور الفسيولوجي
بيكربونات ( HCO3)-
3) هو عنصر حيوي في نظام تنظيم درجة الحموضة [3] في جسم الإنسان (الحفاظ على توازن الحمض والقاعدة ). يتم تحويل 70% - 75% من ثاني أكسيد الكربون في الجسم إلى حمض الكربونيك ( H2CO3 ) ، وهو حمض مترافق لـ HCO3.-
3ويمكن أن تتحول بسرعة إلى ذلك. [ بحاجة لمصدر ]
مع حمض الكربونيك باعتباره النوع الوسيط المركزي ، يشكل البيكربونات -بالاشتراك مع الماء وأيونات الهيدروجين وثاني أكسيد الكربون- نظام التخزين المؤقت هذا، والذي يتم الحفاظ عليه عند التوازن المتطاير [3] المطلوب لتوفير مقاومة سريعة لتغيرات الرقم الهيدروجيني في كل من الاتجاهين الحمضي والقاعدي . وهذا مهم بشكل خاص لحماية أنسجة الجهاز العصبي المركزي ، حيث يمكن أن تكون تغيرات الرقم الهيدروجيني خارج النطاق الطبيعي في أي من الاتجاهين كارثية (انظر الحماض أو القلاء ). وقد ثبت مؤخرًا أيضًا أن عملية التمثيل الغذائي للبيكربونات الخلوية يمكن تنظيمها من خلال إشارات mTORC1. [7]
بالإضافة إلى ذلك، تلعب البيكربونات دورًا رئيسيًا في الجهاز الهضمي. فهي ترفع درجة الحموضة الداخلية للمعدة، بعد أن تنتهي العصارات الهضمية شديدة الحموضة من هضم الطعام. كما تعمل البيكربونات على تنظيم درجة الحموضة في الأمعاء الدقيقة. يتم إطلاقها من البنكرياس استجابةً للهرمون السيكريتين لتحييد الكيموس الحمضي الذي يدخل الاثني عشر من المعدة. [8]
البيكربونات في البيئة
البيكربونات هي الشكل السائد للكربون غير العضوي المذاب في مياه البحر، [9] وفي معظم المياه العذبة. وعلى هذا النحو فهي تشكل مصدرًا مهمًا لدورة الكربون .
تستخدم بعض النباتات مثل نبات الكاريا الكربونات وتنتج كربونات الكالسيوم (CaCO3 ) نتيجة لعملية التمثيل الغذائي البيولوجي. [10]
في علم البيئة المائية العذبة، يؤدي النشاط الضوئي القوي الذي تقوم به نباتات المياه العذبة في ضوء النهار إلى إطلاق الأكسجين الغازي في الماء وفي نفس الوقت إنتاج أيونات البيكربونات. تعمل هذه الأيونات على تحويل الرقم الهيدروجيني إلى أعلى حتى تصبح درجة القلوية في ظروف معينة سامة لبعض الكائنات الحية أو يمكن أن تجعل مكونات كيميائية أخرى مثل الأمونيا سامة. في الظلام، عندما لا يحدث التمثيل الضوئي، تطلق عمليات التنفس ثاني أكسيد الكربون، ولا يتم إنتاج أيونات بيكربونات جديدة، مما يؤدي إلى انخفاض سريع في الرقم الهيدروجيني. [ بحاجة لمصدر ]
يعد تدفق أيونات البيكربونات من الصخور المتآكلة بحمض الكربونيك في مياه الأمطار جزءًا مهمًا من دورة الكربون .
استخدامات أخرى
الملح الأكثر شيوعًا لأيون البيكربونات هو بيكربونات الصوديوم ، NaHCO3 ، والمعروف باسم صودا الخبز . عند تسخينه أو تعرضه لحمض مثل حمض الأسيتيك ( الخل )، يطلق بيكربونات الصوديوم ثاني أكسيد الكربون . يستخدم هذا كعامل تخمير في الخبز . [ بحاجة لمصدر ]
يتم استخدام بيكربونات الأمونيوم في تصنيع البسكويت الهضمي . [ بحاجة لمصدر ]
التشخيص
في الطب التشخيصي ، تعتبر قيمة البيكربونات في الدم أحد المؤشرات العديدة لحالة فسيولوجيا الحمض والقاعدة في الجسم. يتم قياسها، جنبًا إلى جنب مع الكلوريد والبوتاسيوم والصوديوم ، لتقييم مستويات الإلكتروليت في اختبار لوحة الإلكتروليت (الذي يحمل المصطلحات الإجرائية الحالية ، CPT، رمز 80051 ) . [ بحاجة لمصدر ]
معلمة تركيز البيكربونات القياسي (SBC e ) هي تركيز البيكربونات في الدم عند ضغط P a CO 2 يبلغ 40 مم زئبق (5.33 كيلو باسكال)، وتشبع الأكسجين الكامل و36 درجة مئوية. [11]
مركبات البيكربونات
- بيكربونات الصوديوم
- بيكربونات البوتاسيوم
- بيكربونات السيزيوم
- بيكربونات المغنيسيوم
- بيكربونات الكالسيوم
- بيكربونات الأمونيوم
- حمض الكربونيك
انظر أيضا
- ثاني أكسيد الكربون
- كربونات
- أنهيدراز الكربونيك
- المياه العسيرة
- اختبار غازات الدم الشرياني
- معادلة هندرسون-هاسلباخ
مراجع
- ^ ab "hydrogencarbonate (CHEBI:17544)". الكيانات الكيميائية ذات الأهمية البيولوجية (ChEBI) . المملكة المتحدة: المعهد الأوروبي للمعلوماتية الحيوية. أسماء الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية. مؤرشف من الأصل في 7 يونيو 2015.
- ^ تسمية الكيمياء غير العضوية توصيات الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية 2005 (PDF) ، ص. 137
- ^ abc "المرتبطات السريرية لمستويات الرقم الهيدروجيني: البيكربونات كمحلول منظم". Biology.arizona.edu. أكتوبر 2006. مؤرشف من الأصل في 31 مايو 2015.
- ^ ويليام هايد وولاستون (1814) "مقياس إجمالي للمكافئات الكيميائية"، المعاملات الفلسفية للجمعية الملكية ، 104 : 1-22. في الصفحة 11، صاغ وولاستون مصطلح "بيكربونات": "السؤال التالي الذي يطرح نفسه يتعلق بتركيب كربونات البوتاس المتبلورة هذه، والتي أُحث على تسميتها بيكربونات البوتاس، لغرض التمييز بشكل أكثر وضوحًا بين هذا الملح وما يُطلق عليه عادةً كربونات فرعية، ومن أجل الإشارة على الفور إلى الجرعة المزدوجة من حمض الكربونيك الموجودة فيه".
- ^ "صودا الخبز". نيوتن – اسأل عالمًا . مختبر أرجون الوطني . مؤرشف من الأصل في 26 فبراير 2015. تم الاسترجاع 2 مايو 2018 .
- ^ جيور ، ريموند ج. كوينين، مانفريد. هاريس ، بات (2013-01-31). التغذية التطبيقية والسريرية للخيول: الصحة والرفاهية والأداء . إلسفير العلوم الصحية. ص. 90. ردمك 978-0-7020-5418-1المؤشر الأكثر شيوعًا لجودة المياه
هو تركيز المواد الصلبة الذائبة الكلية (TDS)
- ^ علي إي، ليبونزكا إيه، أوهارا بي، أميتشي دي، تورنو إم، جاو بي، أسارا جيه، ياب إم إن إف، منديلو إم، بن سهرا آي (يونيو 2022). "يحفز محور mTORC1-SLC4A7 استيراد البيكربونات لتعزيز تخليق النوكليوتيدات الجديدة". الخلية الجزيئية . 82 (1): 3284–3298.e7. doi :10.1016/j.molcel.2022.06.008. PMC 9444906. PMID 35772404 .
- ^ برن وليفي، مبادئ علم وظائف الأعضاء
- ^ "كيمياء تحمض المحيطات: OCB-OA". www.whoi.edu . مؤسسة وودز هول لعلوم المحيطات. 24 سبتمبر 2012. مؤرشف من الأصل في 19 مايو 2017 . تم الاسترجاع في 17 مايو 2017 .
- ^ بيليكاتي ، ماريوس. بوكاتش، أندريه؛ أبولينارسكا، كارينا؛ بيتشاتا، ألكسندرا؛ سيباك ، مارسين (يونيو 2013). بورتا، جيوفانا ديلا (محرر). "أهمية الغطاء النباتي شارا في هطول كربونات الكالسيوم لاكوسترين". علم الرواسب . 60 (4): 1017-1035. بيب كود :2013Sedim..60.1017P. دوى :10.1111/sed.12020. S2CID 128758128.
- ^ توازن الحمض والقاعدة (الصفحة 3) محفوظ في 2002-06-13 على موقع Wayback Machine
روابط خارجية
- البيكربونات في عناوين الموضوعات الطبية بالمكتبة الوطنية الأمريكية للطب (MeSH)
