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碳酸氫根

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碳酸氫根是碳酸的共軛鹼，也是碳酸根離子的共軛酸。碳酸氫根（HCO3-）的原子排布為平面結構，碳位於中心，與三個氧原子鍵連（一個C=O，一個C-OH，一個C-O-）。
水溶液中存在下列平衡，碳酸氫根既可發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），由於碳酸氫根的水解（產生OH-）程度大於電離（產生H+）程度，因此其水溶液呈弱鹼性。
中文名
碳酸氫根
符    號
HCO3-
化合價
-1價
酸鹼性
碳酸氫根顯鹼性
性    質
弱酸根
原子排布
平面結構，碳位於中心
含    義
碳酸的共軛鹼，也是碳酸根離子的共軛酸
化合價計算
(+4)x1【碳】+(-2)x3【氧】+(+1)x1【氫】= -1
酸度常數
10.3(25°C水溶液) [4] 

目錄

  1. 1 化學性質
  2. 2 特點
  3. 3 離子檢驗

碳酸氫根化學性質

碳酸氫根 碳酸氫根
碳酸根和碳酸氫根這兩種都是離子，而且是弱酸根離子，都容易存在於鹼性條件下，碳酸根酸性弱於碳酸氫根，因此更容易水解，所以碳酸根水溶液的鹼性強於碳酸氫根的水溶液。碳酸根離子的水解程度較大，碳酸氫根結合的鹽大部分是可溶性鹽，而碳酸根離子結合的鹽很多是不可溶的，碳酸氫根可以和氫氧根結合生成碳酸根和水。碳酸氫根和碳酸不反應。碳酸氫根和醋酸，磷酸都反應，磷酸是中強酸。
HCO3- + H+ ⇌ H2O + CO2↑
HCO3-+ OH- ⇌ H2O + CO32-

碳酸氫根特點

碳酸氫根與金屬離子產物的溶解性 [1] 
碳酸氫根離子不能和氫氧離子大量共存，強調的是“大量”。實際上這兩個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動態的離子平衡，兩種離子的濃度的某次方之積為定值，其中的常數叫做“化學平衡常數”。這就限制了離子的最大濃度，若超過了這個極限，離子濃度就會因反應生成氣體或沉澱等而自動下降回到平衡狀態。

碳酸氫根離子檢驗

檢驗碳酸根離子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，產生的氣體通過足量的酸性高錳酸鉀溶液後再通入澄清石灰水，澄清石灰水變渾濁。再另取一份溶液，加入少量CaCl2或BaCl2溶液，如果不產生沉澱，則只含有碳酸氫根離子；如果產生沉澱，且向過濾後的濾渣中加入稀硝酸，沉澱放出CO2，向濾液中加入稀鹽酸，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。 [1-3] 
參考資料
  • 1.    吳允雄. 金屬陽離子與碳酸氫根反應產物判斷的理論分析[J]. 科普童話：新課堂, 2017:19.
  • 2.    俞凌雲, 盧豔青, 安勝波. 碳酸氫根和碳酸根檢測方法的研究進展[J]. 西部皮革, 2010, 32(19):48-52.
  • 3.    吳孫富, 蔡祖華. 碳酸氫根離子的檢驗[J]. 化學教育, 2008, 29(3):62-62.
  • 4.    錢天偉，劉春國著. 飽和－非飽和土壤污染物運移[M]. 北京：中國環境科學出版社, 2007.02.164.