Vätekarbonatjonen

Vätekarbonatjonen, HCO3−, är en polyatomisk jon med en negativ laddning. Den bildas när kolsyra H2CO3 avger en proton, och i vatten uppkommer ofta jämt genom lösning av koldioxid: CO2 + H2O ⇌ H2CO3 ⇌ H+ + HCO3−.

Struktur och egenskaper: Vätekarbonatjonen har kolatomet som binder tre syreatomer i en planlig struktur, med en OH-grupp. Resonans mellan syrebindningarna gör laddningen delokaliserad över syreatomerna. Jonen fungerar som den konjugerade basen till kolsyra.

Syrabas-beteende: H2CO3 ⇌ H+ + HCO3− har ett första dissociationssteg (pK_a ≈ 6,35). HCO3− vidare dissocierar till CO3^2− + H+ med pK_a ≈ 10,33. I fysiologiska vätskor fungerar vätekarbonat som en viktig buffert som reglerar pH, särskilt i blodet genom kolsyra–bikarbonatbufferten och kopplingen till CO2-utandning via kolhydrashydratas-aktivitet.

Förekomst och funktion: Vätekarbonat finns naturligt i vatten, jord och sediment som del av karbonat-/bikarbonat-kretsloppet. Det bildar salter som NaHCO3 och KHCO3, vilka är vanliga i naturen och i industriella tillämpningar.

Användningar: Natriumbikarbonat används som bakmedel och antacid, samt i livsmedels-, kemisk och vattenbehandling. I biologiska system spelar HCO3− en central roll i nitrogen- och kolcykler samt i syrabas-reglering och CO2-transsport i blodet.