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Natriumbicarbonat dissoziiert in wässriger Lösung in Na⁺-Kationen und HCO₃^--Anionen.

Das Hydrogencarbonat-Ion, HCO₃^-, bildet in wässriger Lösung jedoch das Kohlensäure-Bicarbonat-Gleichgewicht aus.

Damit wird ein Teil der HCO₃^--Ionen umgewandelt, und die Lösung reagieren alkalisch.