碳酸氢根(碳酸、碳酸根离子的共轭酸)
碳酸氢根(HCO3)的原子排布为平面结构,碳位于中心,与三个氧原子键连(一个C=O,一个C-OH,一个C-O)。它是碳酸的共轭碱,也是碳酸根离子的共轭酸。水溶液中存在下列平衡,碳酸氢根既可发生电离生成碳酸根离子(CO3)和氢离子(H),也会水解生成氢氧根离子(OH)和碳酸(H2CO3),由于碳酸氢根的水解(产生OH)程度大于电离(产生H)程度,因此其水溶液呈弱碱性。 中文名 | 碳酸氢根 |
符号 | HCO3- |
化合价 | -1价 |
酸碱性 | |
性质 | 弱酸根 |
含义 | |
原子排布 | 平面结构,碳位于中心 |
收起
碳酸氢根
化合价计算:(+4)x1【碳】+(-2)x3【氧】+(+1)x1【氢】= -1碳酸根和碳酸氢根这两种都是离子,而且是弱酸根离子,都容易存在于碱性条件下,碳酸根酸性弱于碳酸氢根,因此更容易水解,所以碳酸根水溶液的碱性强于碳酸氢根的水溶液。碳酸根离子的水解程度较大,碳酸氢根结合的盐大部分是可溶性盐,而碳酸根离子结合的盐很多是不可溶的,碳酸氢根可以和氢氧根结合生成碳酸根和水。碳酸氢根和碳酸不反应,如果反应碳酸氢根失去一个H变为碳酸,碳酸得到一个H变为碳酸氢根,这跟没反应一样。碳酸氢根和醋酸,磷酸都反应,磷酸是中强酸。 HCO3 + H ⇌ H2O + CO2↑
HCO3+ OH ⇌ H2O + CO3
碳酸氢根与金属离子产物的溶解性
碳酸氢根离子不能和氢氧离子大量共存,强调的是“大量”。实际上这两个离子是可以少量共存的。这牵涉到溶液中的离子平衡问题。任何溶液中都有一个动态的离子平衡,两种离子的浓度的某次方之积为定值,其中的常数叫做“化学平衡常数”。这就限制了离子的最大浓度,若超过了这个极限,离子浓度就会因反应生成气体或沉淀等而自动下降回到平衡状态。 检验碳酸根离子或碳酸氢根离子的方法如下:首先向溶液中加入足量的稀盐酸,产生的气体通过足量的酸性高锰酸钾溶液后再通入澄清石灰水,澄清石灰水变浑浊。再另取一份溶液,加入少量CaCl2或BaCl2溶液,如果不产生沉淀,则只含有碳酸氢根离子;如果产生沉淀,且向过滤后的滤渣中加入稀硝酸,沉淀放出CO2,向滤液中加入稀盐酸,不生成CO2,则只含有碳酸根离子;如果生成CO2,则既含有碳酸根离子,又含有碳酸氢根离子。