Bicarbonato

En química inorgánica , bicarbonato (inglés americano: / b aɪ ˈ k ɑːr . b ə . n eɪ t /^ⓘ ;Nomenclatura recomendadapor la IUPAChidrogenocarbonato ^{[ 2 ]} ) es una forma intermedia en ladesprotonacióndelácido carbónico. Es unaniónpoliatómico con la fórmula químicaHCO − 3 .

El bicarbonato desempeña un papel bioquímico crucial en el sistema fisiológico de amortiguación del pH . ^{[ 3 ]}

El término "bicarbonato" fue acuñado en 1814 por el químico inglés William Hyde Wollaston . ^{[ 4 ] [ 5 ]} El nombre perdura como un nombre trivial .

El ion bicarbonato (ion hidrogenocarbonato) es un anión con la fórmula empírica HCO₃⁻ y una masa molecular de 61,01 daltons ; consta de un átomo de carbono central rodeado por tres átomos de oxígeno en una disposición trigonal plana , con un átomo de hidrógeno unido a uno de los oxígenos. Es isoelectrónico con _el ácido nítrico ( HNO₃ ). El ion bicarbonato tiene una carga formal negativa de uno y es una especie anfiprótica que posee propiedades tanto ácidas como básicas. Es tanto la base conjugada del ácido carbónico ( H₂CO₃ ₎ como el ácido conjugado del CO₂⁻ , el ion carbonato _{, como se} muestra en estas reacciones de equilibrio :

CO 2− 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 ⇌ CO 2 − 3 + 2 H ₃ O ⁺

Una sal de bicarbonato se forma cuando un ion con carga positiva se une a los átomos de oxígeno con carga negativa del ion, formando un compuesto iónico . Muchos bicarbonatos son solubles en agua a temperatura y presión estándar ; en particular, el bicarbonato de sodio contribuye a los sólidos disueltos totales , un parámetro común para evaluar la calidad del agua . ^{[ 6 ]}

El bicarbonato es un componente vital del sistema amortiguador de pH ^{[ 3 ]} del cuerpo humano (manteniendo la homeostasis ácido-base ). _Entre el 70% y el 75% del CO₂ del cuerpo se convierte en ácido carbónico ₍ H₂CO₃ ) _, que es el ácido conjugado del HCO₃⁻ y puede transformarse rápidamente en él. ^{[ 7 ]}

Con el ácido carbónico como especie intermedia central , el bicarbonato —junto con agua, iones de hidrógeno y dióxido de carbono— forma este sistema amortiguador, que se mantiene en el equilibrio volátil ^{[ 3 ]} necesario para proporcionar una rápida resistencia a los cambios de pH tanto ácidos como básicos . Esto es especialmente importante para proteger los tejidos del sistema nervioso central , donde los cambios de pH que se desvían demasiado del rango normal en cualquier dirección podrían resultar desastrosos (véase acidosis o alcalosis ). Recientemente, también se ha demostrado que el metabolismo celular del bicarbonato puede ser regulado por la señalización de mTORC1. ^{[ 8 ]}

Además, el bicarbonato desempeña un papel fundamental en el sistema digestivo. Eleva el pH interno del estómago una vez que los jugos digestivos, altamente ácidos, han terminado su función en la digestión de los alimentos. El bicarbonato también regula el pH en el intestino delgado. Es liberado por el páncreas en respuesta a la hormona secretina para neutralizar el quimo ácido que ingresa al duodeno desde el estómago. ^{[ 9 ]}

El bicarbonato es la forma dominante de carbono inorgánico disuelto en el agua de mar, ^{[ 10 ]} y en la mayoría de las aguas dulces. Como tal, es un sumidero importante en el ciclo del carbono .

Algunas plantas como Chara utilizan carbonato y producen carbonato de calcio ( ^CaCO3 ) como resultado del metabolismo biológico. ^[ ₁₁ ^]

En la ecología de agua dulce, la intensa actividad fotosintética de las plantas acuáticas durante el día libera oxígeno gaseoso al agua y, simultáneamente, produce iones bicarbonato. Estos iones elevan el pH hasta que, en ciertas circunstancias, el grado de alcalinidad puede resultar tóxico para algunos organismos o para otros componentes químicos como el amoníaco . En la oscuridad, cuando no hay fotosíntesis, los procesos respiratorios liberan dióxido de carbono y no se producen nuevos iones bicarbonato, lo que provoca una rápida disminución del pH.

El flujo de iones bicarbonato procedentes de las rocas erosionadas por el ácido carbónico del agua de lluvia es una parte importante del ciclo del carbono .

La sal más común del ion bicarbonato es el bicarbonato de sodio , NaHCO₃ , comúnmente conocido como bicarbonato sódico . Al calentarse o exponerse a un ácido como el ácido acético ( vinagre ), el bicarbonato _de sodio libera dióxido de carbono . Este se utiliza como agente leudante en la repostería . ^{[ 12 ]}

El bicarbonato de amonio se utiliza en la fabricación de algunas galletas, crackers y bizcochos. ^{[ 13 ]}

En medicina diagnóstica , el valor sanguíneo del bicarbonato es uno de los varios indicadores del estado de la fisiología ácido-base en el cuerpo. Se mide, junto con el cloruro , el potasio y el sodio , para evaluar los niveles de electrolitos en una prueba de panel de electrolitos (que tiene el código 80051 de la Terminología de Procedimientos Actuales , CPT). ^{[ 14 ]}

El parámetro concentración estándar de bicarbonato (SBC _e ) es la concentración de bicarbonato en la sangre a una P _a CO ₂ de 40 mmHg (5,33 kPa) , saturación completa de oxígeno y 36 °C. ^{[ 15 ]}   

• bicarbonato de sodio
• bicarbonato de potasio
• bicarbonato de cesio
• bicarbonato de magnesio
• bicarbonato de calcio
• bicarbonato de amonio
• Ácido carbónico

• Dióxido de carbono
• Carbonato
• anhidrasa carbónica
• agua dura
• Análisis de gases en sangre arterial
• Ecuación de Henderson-Hasselbalch

• Bicarbonatos en los Encabezamientos de Materias Médicas (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU.