Bicarbonate - Bicarbonate

Bicarbonate
Formule schématique du bicarbonate avec l'hydrogène explicite ajouté
Modèle boule et bâton de bicarbonate
Noms
Nom IUPAC systématique
Hydroxidodioxidocarbonate(1−)
Autres noms
Hydrogénocarbonate
Identifiants
Modèle 3D ( JSmol )
3DMet
3903504
ChEBI
ChEMBL
ChemSpider
49249
KEGG
CID PubChem
UNII
  • InChI=1S/CH2O3/c2-1(3)4/h(H2,2,3,4)/p-1 ChèqueOui
    Clé : BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M ChèqueOui
  • CO([O-])=O
Propriétés
HCO
3
Masse molaire 61,0168 g mol -1
log P -0,82
Acidité (p K a ) 10.3
Basicité (p K b ) 7.7
Acide conjugué Acide carbonique
Base conjuguée Carbonate
Sauf indication contraire, les données sont données pour les matériaux dans leur état standard (à 25 °C [77 °F], 100 kPa).
Références de l'infobox

En chimie inorganique , le bicarbonate ( nomenclature recommandée par l' IUPAC : hydrogénocarbonate ) est une forme intermédiaire dans la déprotonation de l' acide carbonique . C'est un anion polyatomique de formule chimique H C O
3
.

Le bicarbonate joue un rôle biochimique crucial dans le système physiologique tampon du pH .

Le terme "bicarbonate" a été inventé en 1814 par le chimiste anglais William Hyde Wollaston . Le préfixe "bi" dans "bicarbonate" vient d'un système de dénomination obsolète et est basé sur l'observation qu'il y a deux fois plus de carbonate ( CO2−
3
) par ion sodium dans le bicarbonate de sodium (NaHCO 3 ) et d'autres bicarbonates que dans le carbonate de sodium (Na 2 CO 3 ) et d'autres carbonates. Le nom survit comme un nom trivial .

Propriétés chimiques

L'ion bicarbonate (ion hydrogénocarbonate) est un anion de formule empirique HCO
3
et une masse moléculaire de 61,01  daltons ; il se compose d'un atome de carbone central entouré de trois atomes d'oxygène dans un arrangement plan trigonal , avec un atome d'hydrogène attaché à l'un des oxygènes. Il est isoélectronique avec de l'acide nitrique  HNO
3
. L'ion bicarbonate porte une charge formelle négative et est une espèce amphiprotique qui possède à la fois des propriétés acides et basiques. C'est à la fois la base conjuguée de l'acide carbonique  H
2
CO
3
; et l' acide conjugué de CO2−
3
, l' ion carbonate , comme le montrent ces réactions d' équilibre :

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 + .

Un sel de bicarbonate se forme lorsqu'un ion chargé positivement se fixe aux atomes d'oxygène chargés négativement de l'ion, formant un composé ionique . De nombreux bicarbonates sont solubles dans l' eau à température et pression normales ; en particulier, le bicarbonate de sodium contribue aux solides dissous totaux , un paramètre commun pour évaluer la qualité de l'eau .

Rôle physiologique

Le CO 2 produit comme déchet de l'oxydation des sucres dans les mitochondries réagit avec l'eau dans une réaction catalysée par l'anhydrase carbonique pour former H 2 CO 3 , qui est en équilibre avec le cation H + et l'anion HCO 3 . Il est ensuite transporté vers le poumon, où la réaction inverse se produit et du CO 2 gazeux est libéré. Dans le rein (à gauche), les cellules (vert) tapissant le tubule proximal conservent le bicarbonate en le transportant du filtrat glomérulaire dans la lumière (jaune) du néphron vers le sang (rouge). La stoechiométrie exacte dans le rein est omise par souci de simplicité.

Bicarbonate ( HCO
3
) est un élément vital du système tampon du pH du corps humain (maintien de l' homéostasie acide-base ). 70 à 75 % du CO 2 dans le corps est converti en acide carbonique (H 2 CO 3 ), qui est l' acide conjugué de HCO
3
et peut rapidement s'y transformer.

Avec l'acide carbonique comme espèce intermédiaire centrale , le bicarbonate - en conjonction avec l'eau, les ions hydrogène et le dioxyde de carbone - forme ce système tampon, qui est maintenu à l'équilibre volatil requis pour fournir une résistance rapide aux changements de pH dans les directions acide et basique. . Ceci est particulièrement important pour protéger les tissus du système nerveux central , où des changements de pH trop éloignés de la plage normale dans les deux sens pourraient s'avérer désastreux (voir acidose ou alcalose ).

De plus, le bicarbonate joue un rôle clé dans le système digestif. Il augmente le pH interne de l'estomac, une fois que les sucs digestifs très acides ont fini de digérer les aliments. Le bicarbonate agit également pour réguler le pH dans l'intestin grêle. Il est libéré par le pancréas en réponse à l'hormone sécrétine pour neutraliser le chyme acide entrant dans le duodénum par l'estomac.

Le bicarbonate dans l'environnement

Le bicarbonate est la forme dominante de carbone inorganique dissous dans l'eau de mer et dans la plupart des eaux douces. En tant que tel, il s'agit d'un puits important dans le cycle du carbone .

En écologie d'eau douce, une forte activité photosynthétique des plantes d'eau douce à la lumière du jour libère de l' oxygène gazeux dans l'eau et produit en même temps des ions bicarbonate. Ceux-ci déplacent le pH vers le haut jusqu'à ce que, dans certaines circonstances, le degré d'alcalinité puisse devenir toxique pour certains organismes ou rendre toxique d'autres constituants chimiques tels que l' ammoniac . Dans l'obscurité, lorsqu'aucune photosynthèse ne se produit, les processus de respiration libèrent du dioxyde de carbone et aucun nouvel ion bicarbonate n'est produit, ce qui entraîne une chute rapide du pH.

Autres utilisations

Le sel le plus courant de l'ion bicarbonate est le bicarbonate de sodium , NaHCO 3 , communément appelé bicarbonate de soude . Lorsqu'il est chauffé ou exposé à un acide tel que l'acide acétique ( vinaigre ), le bicarbonate de sodium libère du dioxyde de carbone . Ceci est utilisé comme agent levant dans la cuisson .

Le flux d'ions bicarbonate des roches altérées par l'acide carbonique dans l'eau de pluie est une partie importante du cycle du carbone .

Le bicarbonate d'ammonium est utilisé dans la fabrication de biscuits digestifs .

Diagnostique

En médecine diagnostique , la valeur sanguine du bicarbonate est l'un des nombreux indicateurs de l'état de la physiologie acido-basique dans le corps. Il est mesuré, avec le dioxyde de carbone , le chlorure , le potassium et le sodium , pour évaluer les niveaux d' électrolytes dans un test de panel d'électrolytes (qui porte la terminologie procédurale actuelle , CPT, code 80051).

Le paramètre de concentration de bicarbonate standard (SBC e ) est la concentration de bicarbonate dans le sang à un P a CO 2 de 40 mmHg (5,33 kPa), une saturation totale en oxygène et 36 °C.

Plages de référence pour les analyses de sang , comparant la teneur sanguine en bicarbonate (en bleu à droite) avec d'autres constituants.

Composés de bicarbonate

Voir également

Les références

Liens externes