중탄산염

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중탄산염
명시적 수소가 추가된 중탄산염의 골격 공식
중탄산염의 볼 및 스틱 모델
이름
체계적인 IUPAC 이름
히드록시도디옥시도카보네이트(1-) [1]
다른 이름들
탄산수소염 [1]
식별자
3D 모델( JSmol )
3DMet
3903504
체비
화학물질
켐스파이더
49249
케그
UNII
  • InChI=1S/CH2O3/c2-1(3)4/h(H2,2,3,4)/p-1 checkY
    Key: BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M checkY
  • OC([O-])=O
속성
HCO-
3
몰 질량 61.0168g 몰 -1
로그 P -0.82
산도 ( pKa ) _ 10.3
염기도 (p K b ) 7.7
짝산 탄산
짝염기 탄산염
달리 명시되지 않는 한, 표준 상태 (25°C[77°F], 100kPa)의 재료에 대한 데이터가 제공됩니다.
정보 상자 참조

무기 화학 에서 중탄산염 ( IUPAC 권장 명명법: 탄산수 소염 [2] ) 은 탄산 의 탈양성자화 에서 중간 형태입니다 . 화학식 H C O 를 갖는 다원자 음이온 입니다. -
3
.

중탄산염은 생리학적 pH 완충 시스템 에서 중요한 생화학적 역할을 합니다 . [삼]

"중탄산염" 이라는 용어 는 1814년 영국 화학자 William Hyde Wollaston 에 의해 만들어졌습니다 . [4] [5] 이름은 하찮은 이름 으로 살아 있습니다 .

화학적 성질

중탄산염 이온(탄산수소 이온)은 실험식 HCO 를 갖는 음이온 입니다. -
3
및 61.01  달톤 의 분자 질량 ; 그것은 삼각형 평면 배열 에서 3개의 산소 원자로 둘러싸인 1개의 중심 탄소 원자로 구성되며 , 산소 중 하나에 부착된 수소 원자로 구성됩니다. 질산 HNO전자 
. 중탄산염 이온은 음의 하나의 형식 전하가지며 산성 및 염기성 특성을 모두 갖는 양쪽성 종입니다 . 그것은 모두 탄산 H 의 짝염기 입니다 . 
2
CO
; CO짝산2−
3
, 탄산염 이온은 다음 평형 반응으로 표시됩니다.

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 + .

중탄산염은 양전하를 띤 이온 이 이온 의 음전하를 띤 산소 원자에 부착되어 이온성 화합물 을 형성할 때 형성 됩니다. 많은 중탄산염은 표준 온도와 압력 에서 용해 됩니다 . 특히 중탄산나트륨은 수질 을 평가하는 일반적인 매개변수인 총 용존 고형물 에 기여합니다 . [6]

생리적 역할

미토콘드리아에서 당 산화의 폐기물로 생성된 CO 2 는 탄산탈수효소 에 의해 촉매되는 반응에서 물과 반응하여 H 2 CO 3 를 형성하며, 이는 양이온 H + 및 음이온 HCO 3 - 와 평형을 이룹니다 . 그런 다음 폐로 운반되어 역반응이 일어나고 CO 2 가스가 방출됩니다. 신장(왼쪽)에서 근위 세뇨관을 둘러싸고 있는 세포(녹색)는 중탄산염을 네프론의 내강(노란색)에 있는 사구체 여과액에서 혈액(빨간색)으로 다시 운반하여 중탄산염을 보존합니다. 신장의 정확한 화학량론은 단순화를 위해 생략됩니다.

중탄산염 ( HCO-
3
)은 인체 의 pH 완충 시스템 [3] ( 산-염기 항상성 유지 )의 중요한 구성 요소입니다 . 체내 CO 2 의 70~75% HCO 의 짝 산인 탄산 (H 2 CO 3 )으로 전환됩니다.-
3
빠르게 전환할 수 있습니다.

탄산을 중심 중간 으로 사용하여 중탄산염은 물, 수소 이온이산화탄소 와 함께 이 완충 시스템을 형성하며, 이 완충 시스템은 휘발성 평형 [3] 을 유지 하여 산성 두 곳에서 pH 변화에 대한 즉각적인 저항을 제공하는 데 필요한 및 기본 지침. 이것은 pH가 어느 방향으로든 정상 범위를 너무 많이 벗어나면 재앙이 될 수 있는 중추 신경계조직 을 보호하는 데 특히 중요합니다( 산증 또는 알칼리증 참조 ).

또한 중탄산염은 소화 시스템에서 중요한 역할을 합니다. 산성도가 높은 소화액이 음식의 소화를 마친 후 위장의 내부 pH를 높입니다. 중탄산염은 또한 소장에서 pH를 조절하는 역할을 합니다. 그것은 위에서 십이지장으로 들어가는 산성 유미즙 을 중화 하기 위해 호르몬 세크레틴 에 대한 반응으로 췌장 에서 방출됩니다. [7]

환경의 중탄산염

중탄산염은 해수 [8] 와 대부분의 담수에서 용해된 무기 탄소 의 지배적인 형태입니다 . 따라서 탄소 순환 에서 중요한 흡수원입니다 .

담수생태계에서 대낮에 담수식물의 강력한 광합성 활동은 기체 산소 를 물 속으로 방출함과 동시에 중탄산염 이온을 생성합니다. 이는 특정 상황에서 알칼리도가 일부 유기체에 독성이 되거나 암모니아 와 같은 다른 화학 성분을 독성으로 만들 수 있을 때까지 pH를 위로 이동합니다. 어둠 속에서 광합성이 일어나지 않으면 호흡 과정에서 이산화탄소가 방출되고 새로운 중탄산염 이온이 생성되지 않아 pH가 급격히 떨어집니다.

다른 용도

중탄산염 이온의 가장 일반적인 염은 중탄산 나트륨 , NaHCO3 이며 일반적으로 베이킹 소다 로 알려져 있습니다. 가열되거나 아세트산 ( 식초 ) 과 같은 에 노출되면 중탄산나트륨은 이산화탄소를 방출 합니다. 이것은 베이킹 에서 팽창제 로 사용됩니다 .

빗물의 탄산에 의해 풍화된 암석으로부터의 중탄산염 이온의 흐름은 탄소 순환 의 중요한 부분입니다 .

중탄산 암모늄소화 비스킷 제조에 사용됩니다.

진단

진단 의학 에서 중탄산염 혈액 값 은 신체의 산-염기 생리 상태를 나타내는 여러 지표 중 하나입니다 . 이것은 이산화탄소 , 염화물 , 칼륨나트륨 과 함께 측정되어 전해질 패널 테스트( 현재 절차 용어 , CPT, 코드 80051 있음) 에서 전해질 수준 을 평가 합니다.

매개변수 표준 중탄산염 농도 (SBC e )는 40mmHg(5.33kPa), 최대 산소 포화도 및 36°C 의 P a CO 2 에서 혈액 내 중탄산염 농도입니다 . [9]

혈액 검사에 대한 참조 범위 , 중탄산염의 혈액 함량(오른쪽에 파란색으로 표시)을 다른 성분과 비교합니다.

중탄산염 화합물

참조

참고문헌

  1. ^ a b "탄산수소(CHEBI:17544)" . 생물학적 관심의 화학 물질(ChEBI) . 영국: 유럽 생물정보학 연구소. IUPAC 이름. 2015년 6월 7일에 원본 문서에서 보존된 문서 .
  2. ^ 무기 화학의 명명법 IUPAC 권고 2005년 (PDF) , IUPAC, p. 137 {{citation}}: CS1 maint: url-status (link)
  3. ^ b c "pH 수준 임상적 상관관계: 완충제로서의 중탄산염" . Biology.arizona.edu. 2006년 10월. 2015년 5월 31일에 원본 문서에서 보존된 문서 .
  4. William Hyde Wollaston (1814) "화학 등가물의 개괄적 규모," Royal Society의 Philosophical Transactions , 104 : 1-22. 11페이지 에서 Wollaston은 "중탄산염"이라는 용어를 만들었습니다. "다음으로 발생하는 질문은 이 결정화된 탄산칼륨의 조성과 관련이 있습니다. 이 결정을 내가 칼륨의 중탄산염이라고 부르도록 유도했습니다. 이 염과 일반적으로 아탄산염이라고 불리는 염 사이에 포함된 탄산의 2배 용량을 한 번에 나타내기 위한 것입니다."
  5. ^ "베이킹 소다" . 뉴턴 - 과학자에게 물어보십시오 . 아르곤 국립 연구소 . 2015년 2월 26일에 원본 문서에서 보존된 문서 . 2018 5월 2일 에 확인함 .
  6. Geor, Raymond J.; Coenen, Manfred; Harris, Pat (2013년 1월 31일). 말 응용 및 임상 영양: 건강, 복지 및 성과 . 엘스비어 건강 과학. 피. 90. ISBN 978-0-7020-5418-1. 수질의 가장 일반적인 지표는 총 용존 고형물(TDS)의 농도입니다.
  7. Berne & Levy, 생리학의 원리
  8. ^ "해양 산성화의 화학: OCB-OA" . www.whoi.edu . 우즈 홀 해양 연구소. 2012년 9월 24일. 2017년 5월 19일에 원본 문서에서 보존된 문서 . 2017 5월 17일 에 확인함 .
  9. ^ Acid Base Balance(3페이지) Archived 2002-06-13 at the Wayback Machine

외부 링크

0.11459803581238