Hliníková štruktúra uhličitanu, vlastnosti, použitie

On Hliníkový uhličitan Je to anorganická soľ, ktorej chemický vzorec je₂(CO₃)₃. Je to prakticky neexistujúci kovový uhličitan, vzhľadom na jeho vysokú nestabilitu v normálnych podmienkach.

Medzi dôvodmi jej nestability môžeme spomenúť slabé elektrostatické interakcie medzi iónmi do³⁺ a co₃^2-, ktoré by teoreticky mali byť veľmi silné pre veľkosti ich zaťaženia. 

Hliníkový uhličitan. Zdroj: Gabriel Bolívar.

Soľ čelí akémukoľvek nepríjemnostiam v papieri, keď sú napísané chemické rovnice ich reakcií; Ale v praxi je to proti tomu.

Napriek tomu, čo bolo povedané, uhličitan z hliníka sa môže vyskytnúť v spoločnosti iných iónov, ako je to v prípade minerálu Dawsonite. Existuje tiež derivát, v ktorom interaguje s vodným amoniakom. Zvyšku sa považuje za zmes medzi Al (OH)₃ a h₂Co₃; čo sa rovná šumivému roztoku s bielym zrazeninou.

Táto zmes má liečivé použitie. Avšak na čistú, izolovateľnú a manipulovateľnú soľ al₂(CO₃)₃, Nie ste známi možné aplikácie; Aspoň nie nízky obrovský tlak alebo extrémne podmienky.

[TOC]

Hliníková uhličitanová štruktúra

Kryštalická štruktúra pre túto soľ nie je známa, pretože je tak nestabilná, že ju nebolo možné charakterizovať. Z jeho vzorca do₂(CO₃)₃, Je však známe, že podiel iónov k³⁺ a co₃^2- Je 2: 3; to znamená, že pre každé dve katióny pre²⁺ Musia existovať tri anióny₃^2- Interakcia s nimi elektrostaticky.

Problém je v tom, že oba ióny sú veľmi nerovnaké, pokiaľ ide o ich veľkosti; al³⁺ Je veľmi malý, zatiaľ čo CO₃^2- Je to objemné. Tento rozdiel už sám o sebe ovplyvňuje stabilitu sietnice kryštalickej siete, ktorej ióny by interagovali „trápne“, ak je táto soľ v tuhom stave izolovaná.

Môže vám slúžiť: Avogadro číslo: História, jednotky, ako sa vypočíta, používa

Okrem tohto aspektu, Al³⁺ Je to vysoko polarizujúci katión, vlastnosť, ktorá deformuje elektronický oblak CO₃^2-. Je to, akoby ho chcel prinútiť, aby kovalentne prepojil, aj keď to anión nemôže urobiť.

V dôsledku toho iónové interakcie medzi Al³⁺ a co₃^2- Majú tendenciu k kovalencii; Ďalší faktor, ktorý zvyšuje nestabilitu Al₂(CO₃)₃.

Hydroxid uhličitan hliníkový amónny

Chaotický vzťah medzi Al³⁺ a co₃^2- Zjemňuje vzhľad, keď sú v skle prítomné ďalšie ióny; ako NH₄⁺ a oh^-, Z roztoku amoniaku. Tento kvartet iónov k³⁺, Co₃^2-, NH₄⁺ a oh^-, Podarí sa im definovať stabilné kryštály, dokonca schopné prijať rôzne morfológie.

Ďalší príklad podobný tomu je pozorovaný v minerále Dawsonite a jeho orhorrombických kryštáloch, Naalco₃(Oh)₂, Kde na⁺ vymeniť NH₄⁺. V týchto soli sú ich iónové väzby dostatočne silné, takže voda nepodporuje uvoľňovanie CO₂; alebo aspoň nie náhle.

Aj keď NH₄Al (oh)₂Co₃ (AACC, pre svoje signály v angličtine) ani naalco₃(Oh)₂ Predstavujú hliníkový uhličitan, môžu sa považovať za základné deriváty toho istého.

Vlastnosti

Molárna hmota

233,98 g/mol.

Nestabilita

V predchádzajúcej časti bolo vysvetlené z molekulárneho hľadiska, prečo Al₂(CO₃)₃ Je to nestabilné. Ale akú transformáciu trpí? Musíte zvážiť dve situácie: jedna suchá a druhá „mokrá“.

Suchý

V suchej situácii anion Co₃^2- CO je obrátený₂ prostredníctvom nasledujúceho rozkladu:

Do₂(CO₃)₃  => Al₂Ani₃ + 3co₂

Môže vám slúžiť: fosforečnan vápenatý (CA3 (PO4) 2)

Čo dáva zmysel, ak je syntetizovaný pod hlinitou na veľké tlaky CO₂; To znamená, že spätná reakcia:

Do₂Ani₃ + 3co₂   => Al₂(CO₃)₃

Preto, aby sa predišlo rozloženiu Al₂(CO₃)₃ Museli by ste predložiť soľ na veľké tlaky (pomocou n₂, Napríklad). Týmto spôsobom tvorba CO₂ Nebolo by termodynamicky uprednostňované.

Vlhký

Zatiaľ čo vo vlhkej situácii, CO₃^2- Trpí hydrolýzou, ktorá vytvára malé množstvá OH^-; Ale dosť na to, aby sa hydroxid hliníka zrážal, na (OH)₃:

Co₃^2-     +    H₂Alebo HCO₃^-    +     Oh^-

Do³⁺    +    3OH^-        Al (oh)₃

A na druhej strane, Al³⁺ Je tiež hydrolyzovaný:

Do³⁺    +    H₂Alebo (oh)₂²⁺   +   H⁺

Aj keď by to bolo skutočne hydratované³⁺ Na vytvorenie komplexu (h₂Buď)₆³⁺, ktorý je hydrolyzovaný, aby sa dal [h (h₂Buď)₅Oh]²⁺ a h₃Ani⁺. Potom h₃Alebo (alebo h⁺) Protona to Co₃^2- do h₂Co₃, ktorý sa rozpadá na CO₂ a h₂Buď:

Co₃^2-    +    2h⁺  => H₂Co₃

H₂Co₃     Co₂  +  H₂Ani

Všimnite si, že nakoniec AL³⁺ Správa sa ako kyselina (uvoľnite h⁺) a základňa (uvoľniť oh^- S rovnováhou rozpustnosti AL (OH)₃); to znamená, že vykazuje amfoterizmus.

Fyzický

Aby sa dokázala izolovať, táto soľ bude pravdepodobne biela, rovnako ako mnoho iných hliníkových solí. Tiež z dôvodu rozdielu medzi iónovými rádiámi Al³⁺ a co₃^2-, Určite by to malo v porovnaní s inými iónovými zlúčeninami veľmi nízke teploty topenia alebo varu.

Môže vám slúžiť: Benchilo: benzylové hydrogény, karbocations, benzylové radikály

A pokiaľ ide o jeho rozpustnosť, bol by nekonečne rozpustný vo vode. Okrem toho by to bol hygroskopický a chutný tuhý. Sú to však iba dohady. Ďalšie vlastnosti by sa museli odhadnúť s výpočtovými modelmi, ktoré sú predmetom vysokých tlakov.

Žiadosti

Aplikácie, ktoré sú známe z uhličitanu z hliníka, sú lekárske. Používa sa ako mäkký astringent a ako liek na liečbu zápalu a žalúdočného vredu. Používa sa tiež na zabránenie tvorby močových výpočtov u ľudí.

Používa sa na kontrolu zvýšenia obsahu tela vo fosforečnanom a tiež na liečbu symptómov kyslosti žalúdka, kyslého trávenia a vredov žalúdka.

Odkazy

1. Xuehui l., Zhe t., Jongming c., Ruiyu z. & Chenguang L. (2012). Hydrotermálna syntéza nanoplateletov hydroxidu uhličitanu amónneho hliniaka (AACH) a nanovlákna. Atlantis Press.
2. Robin Lafficher, Mathieu Digne, Fabien Salvatori, Malika Boualleg, Didier Colson, Francois Puel (2017) Amónny hliník Hliník hydroxid hydroxidu NH4AL (OH) 2CO3. Powder Technology, 320, 565-573, doi: 10.1016/j.Powec.2017.07.0080
3. Národné centrum pre biotechnologické informácie. (2019). Hliníkový uhličitan. Databáza pubchem., CID = 1035396. Získané z: pubchem.Ncbi.NLM.NIH.Vláda
4. Wikipedia. (2019). Hliníkový uhličitan. Zdroj: In.Wikipedia.orgán
5. Hliníkový. (2019). Hliníkový uhličitan. Získaný z: hlinítko.slepo