Struktura węglanu aluminium, właściwości, wykorzystują

On Węglan aluminiowy Jest to sól nieorganiczna, której wzorem chemicznym jest₂(WSPÓŁ₃)₃. Jest to praktycznie nieistniejący węglan metalu, biorąc pod uwagę jego wysoką niestabilność w normalnych warunkach.

Wśród przyczyn jego niestabilności możemy wspomnieć o słabych interakcjach elektrostatycznych między jonami do³⁺ i co₃^2-, które teoretycznie powinny być bardzo silne dla wielkości ich obciążeń. 

Aluminiowy wzór węglanowy. Źródło: Gabriel Bolívar.

Sól napotyka wszelkie niedogodności w papierze, gdy zapisane są równania chemiczne ich reakcji; Ale w praktyce jest to przeciwko temu.

Pomimo tego, co zostało powiedziane, w towarzystwie innych jonów może wystąpić węglan aluminiowy, jak ma to miejsce w przypadku minerału Dawsonite. Istnieje również pochodna, w której oddziałuje on z wodnym amoniakiem. Reszty jest uważany za mieszaninę między al (OH)₃ i H₂WSPÓŁ₃; który jest równy musującemu roztworze z białym osadem.

Ta mieszanka ma zastosowania lecznicze. Jednak do czystej, izolowanej i manipulacyjnej soli Al₂(WSPÓŁ₃)₃, Nie znasz możliwych aplikacji; Przynajmniej nie niskie ogromne ciśnienie lub ekstremalne warunki.

[TOC]

Struktura węglanu aluminium

Krystaliczna struktura tej soli jest nieznana, ponieważ jest tak niestabilna, że ​​nie można go scharakteryzować. Od jego formuły do₂(WSPÓŁ₃)₃, Wiadomo jednak, że odsetek jonów do³⁺ i co₃^2- To jest 2: 3; to znaczy na każde dwa kationów²⁺ Musi być trzy aniony co₃^2- interakcja elektrostatycznie z nimi.

Problem polega na tym, że oba jony są bardzo nierówne w odniesieniu do swoich rozmiarów; Al³⁺ Jest bardzo mały, a CO₃^2- Jest nieporęczny. Ta różnica sama już wpływa na stabilność siatkową sieci krystalicznej, której jony oddziaływałyby „niezręcznie”, gdyby ta sól w stanie stałym jest izolowana.

Może ci służyć: Avogadro Numer: History, jednostki, jak jest obliczane, używa

Oprócz tego aspektu Al³⁺ Jest to wysoce polaryzujące kation, właściwość, która deformuje elektroniczną chmurę CO₃^2-. To tak, jakby chciał go zmusić do powiązania kowalencyjnego, nawet jeśli anion nie może tego zrobić.

W konsekwencji interakcje jonowe między AL³⁺ i co₃^2- Mają tendencję do kowalencji; Kolejny czynnik, który zwiększa niestabilność Al₂(WSPÓŁ₃)₃.

Węglan hydroksydowy aluminium amon

Chaotyczny związek między AL³⁺ i co₃^2- Zmiękcza wygląd, gdy w szkle występują inne jony; takie jak NH₄⁺ I och^-, Z roztworu amoniaku. Ten kwartet jonowy do³⁺, WSPÓŁ₃^2-, NH₄⁺ I och^-, Udaje im się zdefiniować stabilne kryształy, nawet zdolne do przyjmowania różnych morfologii.

Inny przykład podobny do tego obserwuje się w minerałach Dawsonite i jego kryształach ortorrombowych, naalco₃(OH)₂, Gdzie na⁺ Wymień NH₄⁺. W tych sole ich wiązania jonowe są wystarczająco silne, aby woda nie promowała uwalniania CO₂; A przynajmniej nie nagle.

Chociaż NH₄AL (OH)₂WSPÓŁ₃ (AACC, za jego sigles w języku angielskim), ani Naalco₃(OH)₂ Reprezentują węglan aluminiowy, można je uznać za podstawowe pochodne tego samego.

Nieruchomości

Masa cząsteczkowa

233,98 g/mol.

Niestabilność

W poprzednim rozdziale wyjaśniono z perspektywy molekularnej, dlaczego Al₂(WSPÓŁ₃)₃ Jest niestabilny. Ale jaka transformacja cierpi? Musisz rozważyć dwie sytuacje: jeden suchy, a drugi „mokry”.

Suchy

W sytuacji suchej Anion CO₃^2- Co jest odwrócone₂ Poprzez następujący rozkład:

Do₂(WSPÓŁ₃)₃  => Al₂ALBO₃ + 3co₂

Może ci służyć: fosforan wapnia (CA3 (PO4) 2)

Co ma sens, jeśli jest zsyntetyzowany pod glinu do dużych presji CO₂; to znaczy odwrotna reakcja:

Do₂ALBO₃ + 3co₂   => Al₂(WSPÓŁ₃)₃

Dlatego, aby uniknąć rozkładu Al₂(WSPÓŁ₃)₃ Musiałbyś przesłać sól do wielkich presji (używając n₂, Na przykład). W ten sposób tworzenie CO₂ nie byłby faworyzowany termodynamicznie.

Mokry

Podczas gdy w mokrej sytuacji CO₃^2- Cierpi hydroliza, która generuje niewielkie ilości OH^-; Ale wystarczy, aby wodorotlenek aluminiowy wytrącił się, w (OH)₃:

WSPÓŁ₃^2-     +    H₂Lub HCO₃^-    +     Oh^-

Do³⁺    +    3oh^-        AL (OH)₃

A z drugiej strony Al³⁺ Jest również zhydrolizowany:

Do³⁺    +    H₂Lub do (OH)₂²⁺   +   H⁺

Chociaż byłoby to naprawdę nawodnione³⁺ Tworzyć kompleks (h₂ALBO)₆³⁺, który jest zhydrolizowany, aby [(H₂ALBO)₅Oh]²⁺ i H₃ALBO⁺. Potem h₃Lub (lub h⁺) Protona to CO₃^2- do h₂WSPÓŁ₃, który załamuje się do CO₂ i H₂ALBO:

WSPÓŁ₃^2-    +    2h⁺  => H₂WSPÓŁ₃

H₂WSPÓŁ₃     WSPÓŁ₂  +  H₂ALBO

Zauważ, że ostatecznie Al³⁺ Zachowuje się jak kwas (uwalnianie h⁺) i baza (wydanie OH^- Z równowagą rozpuszczalności Al (OH)₃); to znaczy wykazuje amfoteryzm.

Fizyczny

Aby móc się odizolować, ta sól może być biała, podobnie jak wiele innych soli aluminiowych. Ponadto, ze względu na różnicę między radiami jonowymi Al³⁺ i co₃^2-, Z pewnością miałby bardzo niskie temperatury topnienia lub wrzenia w porównaniu z innymi związkami jonowymi.

Może ci służyć: Benchilo: hydrogeny benzylowe, karbokacje, rodniki benzylowe

A jeśli chodzi o jego rozpuszczalność, byłby nieskończenie rozpuszczalny w wodzie. Ponadto byłby to higroskopijny i pyszny stał. Są to jednak tylko przypuszczenia. Inne właściwości musiałyby zostać oszacowane za pomocą modeli obliczeń podlegających wysokim ciśnieniu.

Aplikacje

Zastosowania znane z węglanu aluminium są medyczne. Został zastosowany jako miękki ściągający i jako lek w leczeniu zapalenia i wrzodu żołądka. Zastosowano go również w celu zapobiegania tworzeniu obliczeń moczowych u ludzi.

Zastosowano go do kontrolowania wzrostu zawartości ciała w fosforanach, a także do leczenia objawów kwasowości żołądka, niestrawności kwasu i owrzodzeń żołądka.

Bibliografia

1. Xuehui l., Zhe t., Yongming c., Ruiyu z. I Chenguang L. (2012). Hydrotermalna synteza nanoplatletetów węglanowych (AACH) i nanowłókna morfologie kontrolowane przez pH. Atlantis Press.
2. Robin Lafficher, Mathieu Digne, Fabien Salvatori, Malika Boualleg, Didier Colson, Francois Puel (2017) Aluminiowe węglan amonu NH4AL (OH) 2CO3 jako alternatywna trasa do przygotowywania aluminium:. Technologia proszku, 320, 565-573, doi: 10.1016/j.Powec.2017.07.0080
3. National Center for Biotechnology Information. (2019). Węglan aluminiowy. Baza danych Pubchem., CID = 1035396. Odzyskane z: Pubchem.NCBI.NLM.Nih.Gov
4. Wikipedia. (2019). Węglan aluminiowy. Źródło: w:.Wikipedia.org
5. Aluminumsulfate. (2019). Węglan aluminiowy. Odzyskane z: aluminumulfate.internet