- Struktura aluminij-karbonata
- Aluminij amonijev hidroksid karbonat
- Svojstva
- Molekulska masa
- Nestabilnost
- suho
- mokar
- fizička
- Prijave
- Reference
Aluminij karbonat je anorganska sol koja je kemijska formula A 2 (CO 3) 3. To je praktički nepostojeći metalni karbonat, s obzirom na njegovu veliku nestabilnost u normalnim uvjetima.
Među razlozima njegove nestabilnosti možemo spomenuti slabe elektrostatičke interakcije između iona Al 3+ i CO 3 2-, koje bi u teoriji trebale biti vrlo jake zbog veličine njihovog naboja.
Formula aluminij-karbonata. Izvor: Gabriel Bolívar.
Pri pisanju kemijskih jednadžbi svojih reakcija sol se na papiru ne susreće s nedostatcima; ali u praksi djeluje protiv njega.
Unatoč onome što je rečeno, aluminij karbonat može se pojaviti u društvu drugih iona, kao što je mineral dawsonite. Isto tako, postoji derivat u kojem djeluje s vodenim amonijakom. Ostatak se smatra smjese između Al (OH) 3 i H 2 CO 3; koja je jednaka šumećoj otopini s bijelim talogom.
Ova smjesa ima ljekovite svrhe. Međutim, čista, izolirajuća i manipulirajuća sol Al 2 (CO 3) 3 nema poznate moguće primjene; barem ne pod ogromnim pritiskom ili ekstremnim uvjetima.
Struktura aluminij-karbonata
Kristalna struktura ove soli nije poznata, jer je toliko nestabilna da je nije moguće karakterizirati. Iz njegove formule Al 2 (CO 3) 3, međutim, poznato je da je omjer iona Al 3+ i CO 3 2- 2: 3; Drugim riječima, za svaka dva Al 2+ kationa tamo moraju biti tri CO 3 2- anioni interakciji elektrostatski s njima.
Problem je u tome što su oba iona vrlo nejednake veličine; Al 3+ je vrlo mali, dok je CO 3 2- glomazan. Ova razlika sama po sebi već utječe na stabilnost rešetke kristalne rešetke, čiji bi ioni "nespretno" djelovali kad bi ovu sol mogli izolirati u čvrstom stanju.
Pored ovog aspekta, Al 3+ je visoko polarizirajući kation, svojstvo koje deformira elektronski oblak CO 3 2-. To je kao da ga želite naterati da se kovalentno veže, iako anion ne može.
Slijedom toga, ionske interakcije između Al 3+ i CO 3 2- teže ka kovalenciji; još jedan faktor koji pridonosi nestabilnosti Al 2 (CO 3) 3.
Aluminij amonijev hidroksid karbonat
Kaotični odnos između Al 3+ i CO 3 2- omekšava se kada su u kristalu prisutni i drugi ioni; kao što su NH 4 + i OH - koji proizlaze iz otopine amonijaka. Ovaj kvartet iona, Al 3+, CO 3 2-, NH 4 + i OH -, ne uspijevaju se definiraju stabilnije kristale, i koji mogu usvajanje različitu morfologiju.
Jedan primjer sličan to promatra u mineralnom dawsonit i njegovih rompskih kristala NaAlCO 3 (OH) 2, gdje je Na + zamjenjuje NH 4 +. U tim solima njihove ionske veze su dovoljno jake da voda ne potiče oslobađanje CO 2; ili barem, ne naglo.
Iako NH 4 Al (OH) 2 CO 3 (AACC, za akronim na engleskom jeziku), niti NaAlCO 3 (OH) 2 predstavlja aluminijev karbonat, oni se mogu smatrati kao temeljne derivate toga.
Svojstva
Molekulska masa
233,98 g / mol.
Nestabilnost
U prethodnom poglavlju objašnjeno je iz molekularne perspektive zašto Al 2 (CO 3) 3 nestabilno. Ali kakvu transformaciju prolazi? Dvije su situacije koje treba razmotriti: jedna je suha, a druga „mokra“.
suho
U suhom stanju, anion CO 3 2- vrača u CO 2, na sljedeći raspadanja:
Al 2 (CO 3) 3 => Al 2 O 3 + 3 CO 2
Što ima smisla ako se to sintetizira, podvrgnut je glinici s visokim pritiscima CO 2; to jest obrnuta reakcija:
Al 2 O 3 + 3CO 2 => Al 2 (CO 3) 3
Stoga, kako bi se spriječilo Al 2 (CO 3) 3 od razgradnje, sol će biti podvrgnuti visokim pritiskom (pomoću N 2, na primjer). Na taj način stvaranju CO 2 ne bi bilo termodinamički naklonjeno.
mokar
Dok se nalazi u vlažnoj situaciji, CO 3 2- prolazi hidrolizu što stvara male količine OH -; ali dovoljno za talog aluminijskog hidroksida, Al (OH) 3:
CO 3 2- + H 2 O <=> HCO 3 - + OH -
Al 3+ + 3OH - <=> Al (OH) 3
A s druge strane, Al 3+ je također hidroliziran:
Al 3+ + H 2 O <=> suradnici (OH) 2 2+ + H +
Iako Al 3+ bi zapravo prvi hidrata čime se dobije Al (H 2 O) 6 3+ kompleks, koji se hidrolizira, čime se dobije 2+ i H 3 O +. Zatim H 3 O (ili H +) protonira CO 3 2- na H 2 CO 3, koji se razgrađuje na CO 2 i H 2 O:
CO 3 2- + 2H + => H 2 CO 3
H 2 CO 3 <=> CO 2 + H 2 O
Imajte na umu da se na kraju Al 3+ ponaša kao kiselina (oslobađa H +) i baza (oslobađa OH - uz ravnotežu topljivosti Al (OH) 3); to jest, pokazuje amfoterizam.
fizička
Ako se može izolirati, ova sol će vjerojatno biti bijele boje, kao i mnoge druge aluminijske soli. Također, zbog razlike između ionskih radijusa Al 3+ i CO 3 2-, sigurno bi imao vrlo niska tališta ili vrelišta u usporedbi s drugim ionskim spojevima.
A što se tiče njegove topljivosti, bila bi beskonačno topiva u vodi. Nadalje, bila bi higroskopna i sjajna kruta tvar. Međutim, to su samo nagađanja. Ostala svojstva trebala bi se procijeniti računalnim modelima koji su izloženi visokim pritiscima.
Prijave
Poznate primjene aluminij karbonata su medicinske. Korišten je kao blago adstrigentno i kao lijek za liječenje čira na želucu i upale. Također se koristi za sprečavanje stvaranja kamenaca u mokraći kod ljudi.
Korišten je za kontrolu povećanja tjelesnih sadržaja fosfata te za liječenje simptoma žgaravice, probavne smetnje i čir na želucu.
Reference
- XueHui L., Zhe T., YongMing C., RuiYu Z. & Chenguang L. (2012). Hidrotermalna sinteza amonijevog aluminijevog karbonatnog hidroksida (AACH) nanocrvene ploče i nanofibroma Morfologije kontrolirane pH. Atlantis Press.
- Robin Lafficher, Mathieu Digne, Fabien Salvatori, Malika Boualleg, Didier Colson, Francois Puel (2017) Amonijev aluminij-karbonat hidroksid NH4Al (OH) 2CO3 kao alternativni put za pripremu glinice: usporedba s klasičnim prekursorom boemita. Tehnologija pudera, 320, 565-573, DOI: 10.1016 / j.powtec.2017.07.0080
- Nacionalni centar za biotehnološke informacije. (2019). Aluminij karbonat. PubChem baza podataka., CID = 10353966. Oporavak od: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Wikipedia. (2019). Aluminij karbonat. Oporavilo sa: en.wikipedia.org
- Aluminumsulfate. (2019). Aluminij karbonat. Oporavak od: aluminisulfate.net