碳酸氫根(HCO3-)的原子排布為平面結(jié)構(gòu),碳位于中心,與三個(gè)氧原子鍵連(一個(gè)C=O,一個(gè)C-OH,一個(gè)C-O-)。它是碳酸的共軛堿,也是碳酸根離子的共軛酸。水溶液中存在下列平衡,碳酸氫根既可發(fā)生電離生成碳酸根離子(CO32?)和氫離子(H?),也會水解生成氫氧根離子(OH?)和碳酸(H2CO3),由于碳酸氫根的水解(產(chǎn)生OH?)程度大于電離(產(chǎn)生H?)程度,因此其水溶液呈弱堿性。
簡介
化合價(jià)計(jì)算:(+4)x1【碳】+(-2)x3【氧】+(+1)x1【氫】= -1
化學(xué)性質(zhì)
碳酸根和碳酸氫根這兩種都是離子,而且是弱酸根離子,都容易存在于堿性條件下,碳酸根酸性弱于碳酸氫根,因此更容易水解,所以碳酸根水溶液的堿性強(qiáng)于碳酸氫根的水溶液。碳酸根離子的水解程度較大,碳酸氫根結(jié)合的鹽大部分是可溶性鹽,而碳酸根離子結(jié)合的鹽很多是不可溶的,碳酸氫根可以和氫氧根結(jié)合生成碳酸根和水。碳酸氫根和碳酸不反應(yīng)。碳酸氫根和食用醋酸,磷酸都反應(yīng),磷酸是中強(qiáng)酸。
HCO3- + H+ ? H2O + CO2↑
HCO3- + OH- ? H2O + CO32-
特點(diǎn)
碳酸氫根與金屬離子產(chǎn)物的溶解性
碳酸氫根離子不能和氫氧離子大量共存,強(qiáng)調(diào)的是“大量”。實(shí)際上這兩個(gè)離子是可以少量共存的。這牽涉到溶液中的離子平衡問題。任何溶液中都有一個(gè)動態(tài)的離子平衡,兩種離子的濃度的某次方之積為定值,其中的常數(shù)叫做“化學(xué)平衡常數(shù)”。這就限制了離子的最大濃度,若超過了這個(gè)極限,離子濃度就會因反應(yīng)生成氣體或沉淀等而自動下降回到平衡狀態(tài)。
離子檢驗(yàn)
檢驗(yàn)碳酸根或碳酸氫根離子的方法如下:首先向溶液中加入足量的稀鹽酸,產(chǎn)生的氣體通過足量的酸性高錳酸鉀溶液后再通入氫氧化鈣,澄清石灰水變渾濁。再另取一份溶液,加入少量CaCl2或氯化鋇溶液,如果不產(chǎn)生沉淀,則只含有碳酸氫根離子;如果產(chǎn)生沉淀,且向過濾后的濾渣中加入硝酸,沉淀放出CO2,向?yàn)V液中加入稀鹽酸,不生成CO2,則只含有碳酸根離子;如果生成CO2,則既含有碳酸根離子,又含有碳酸氫根離子。
參考資料 >