- Štruktúra uhličitanu hlinitého
- Uhličitan amónny hydroxid amónny
- vlastnosti
- Molárna hmota
- nestálosť
- sucho
- mokrý
- fyzický
- aplikácia
- Referencie
Uhličitan hlinitý je anorganická soľ, ktorá má na chemický vzorec A sa 2 (CO 3 ) 3 . Je to prakticky neexistujúci uhličitan kovu, vzhľadom na jeho vysokú nestabilitu za normálnych podmienok.
Jedným z dôvodov pre jeho nestability môžeme spomenúť slabej elektrostatické interakcie medzi Al 3+ a CO 3 2- ióny , ktorý teoreticky by mal byť veľmi silná kvôli veľkostiam ich poplatkov.
Vzorec uhličitanu hlinitého. Zdroj: Gabriel Bolívar.
Pri písaní chemickej rovnice jej reakcií soľ nečelí žiadnym nedostatkom; ale v praxi to funguje proti nemu.
Napriek tomu, čo už bolo povedané, uhličitan hlinitý sa môže vyskytovať v spoločnosti iných iónov, ako je minerálny dawsonit. Podobne existuje derivát, v ktorom interaguje s vodným amoniakom. Zvyšok sa za zmesi medzi AI (OH) 3 a H 2 CO 3 ; ktorý sa rovná šumivému roztoku s bielou zrazeninou.
Táto zmes má liečivé použitie. Avšak, čistý, izolovateľných a manipulovateľné soľ AI 2 (CO 3 ) 3 je bez známeho možné aplikácie; aspoň nie za obrovského tlaku alebo za extrémnych podmienok.
Štruktúra uhličitanu hlinitého
Kryštalická štruktúra tejto soli nie je známa, pretože je tak nestabilná, že ju nemožno charakterizovať. Od jeho vzorca Al 2 (CO 3 ) 3 , avšak je známe, že pomer Al 3+ a CO 3 2- iónov je 2: 3; Inými slovami, pre každé dva katióny Al2 + musia existovať tri anióny CO 3 2-, ktoré s nimi interagujú elektrostaticky.
Problém spočíva v tom, že veľkosť oboch iónov je veľmi nerovnomerná; Al 3+ je veľmi malý, zatiaľ čo CO 3 2- je objemný. Tento rozdiel sám o sebe už ovplyvňuje stabilitu mriežky kryštalickej mriežky, ktorej ióny by interagovali „trápne“, keby sa táto soľ mohla izolovať v pevnom stave.
Okrem tohto aspektu, Al 3+ je vysoko polarizujúcim katión, vlastnosť, ktorá deformuje elektronické oblak CO 3 2- . Je to, akoby ste ju chceli prinútiť kovalentne sa viazať, aj keď anión nemôže.
V dôsledku toho, iónové interakcie medzi Al 3+ a CO 3 2- inklinovať k covalence; Ďalším faktorom, ktorý prispieva k nestabilite Al 2 (CO 3 ) 3 .
Uhličitan amónny hydroxid amónny
Chaotický vzťah medzi Al 3+ a CO 3 2- zmäkčuje vo vzhľade, keď existujú iné ióny prítomné v kryštálu; ako je NH 4 + a OH - , pochádzajúce z roztoku amoniaku. Tento kvartet iónov, Al 3+ , CO 3 2 , NH 4 + a OH - , podarí definovať stabilné kryštály, a to aj schopných prijímanie rôznych morfológiou.
Ďalší príklad podobne ako tento je pozorovaná v minerálnom dawsonite a jeho kosoštvorcovými kryštály, NaAlCO 3 (OH) 2 , kde Na + nahradí NH 4 + . V týchto solí ich iónové väzby sú dosť silné, aby sa voda nepodporuje uvoľnenie CO 2 ; alebo aspoň nie náhle.
Hoci NH 4 Al (OH) 2 CO 3 (OPUS, pre jeho skratka v angličtine), ani NaAlCO 3 (OH) 2 predstavuje hliník uhličitan, môžu byť považované za základné deriváty ňou.
vlastnosti
Molárna hmota
233,98 g / mol.
nestálosť
V predchádzajúcej časti, bolo vysvetlené, z molekulárneho hľadiska prečo Al 2 (CO 3 ) 3 je nestabilný. Aká transformácia však prechádza? Existujú dve situácie, ktoré je potrebné zvážiť: jedna suchá a druhá „mokrá“.
sucho
V suchej situácii sa anión CO 3 2- premení na CO 2 nasledujúcim rozkladom:
Al 2 (CO 3 ) 3 => Al 2 O 3 + 3CO 2
Čo má zmysel, ak je to syntetizovaný podrobí hlinitého vysokých tlakoch CO 2 ; to znamená opačná reakcia:
Al 2 O 3 + 3CO 2 => Al 2 (CO 3 ) 3
Z tohto dôvodu, aby sa zabránilo Al 2 (CO 3 ) 3 z rozkladu, soľ by mala byť pod vysokým tlakom (s použitím N 2 , napríklad). Týmto spôsobom sa tvorba CO 2 by nemal byť termodynamicky zvýhodnená.
mokrý
V mokrej situácii CO 3 2 podlieha hydrolýze, ktorá vytvára malé množstvá OH - ; ale dosť na vyzrážanie hydroxidu hlinitého, Al (OH) 3 :
CO 3 2 + H 2 O <=> HCO 3 - + OH -
Al 3+ + 3OH - <=> AI (OH) 3
Na druhej strane je Al 3+ tiež hydrolyzovaný:
Al 3+ + H 2 O <=> AI (OH) 2 2+ + H +
Hoci Al 3+ by v skutočnosti prvej hydrát za vzniku Al (H 2 O) 6 3+ komplex , ktorý sa hydrolyzuje, čím sa získa 2 + a H 3 O + . Potom H 3 O (alebo H + ) protónom CO 3 2- na H 2 CO 3 , ktorý sa rozkladá na CO 2 a H 2 O:
CO 3 2 + 2H + => H 2 CO 3
H 2 CO 3 <=> CO 2 + H 2 O
Všimnite si, že nakoniec sa Al 3+ správa ako kyselina (uvoľňuje H + ) a ako báza (uvoľňuje OH - s rovnovážnou rozpustnosťou Al (OH) 3 ); to znamená, že vykazuje amfotericizmus.
fyzický
Ak sa dá izolovať, je pravdepodobné, že táto soľ bude mať bielu farbu, rovnako ako mnoho iných solí hliníka. Taktiež vzhľadom na rozdiel medzi iónovej polomermi Al 3+ a CO 3 2- , by určite majú veľmi nízku topenia alebo teplotu varu v porovnaní s inými iónových zlúčenín.
Pokiaľ ide o jeho rozpustnosť, bola by nekonečne rozpustná vo vode. Ďalej by to bola hygroskopická a delikvenčná pevná látka. Sú to však len dohady. Ostatné vlastnosti by sa museli odhadnúť s počítačovými modelmi vystavenými vysokým tlakom.
aplikácia
Známe aplikácie uhličitanu hlinitého sú lekárske. Používal sa ako mierny adstringent a ako liek na liečbu žalúdočných vredov a zápalov. Používa sa tiež na prevenciu tvorby močového kameňa u ľudí.
Používa sa na kontrolu zvýšeného obsahu fosforečnanov v tele a tiež na liečenie príznakov pálenia záhy, poruchy trávenia a žalúdočných vredov.
Referencie
- XueHui L., Zhe T., YongMing C., RuiYu Z. & Chenguang L. (2012). Hydrotermálna syntéza nanočastíc hydroxidu amónneho a uhličitanu hlinitého (AACH) a morfológií s kontrolovaným pH. Atlantis Press.
- Robin Lafficher, Mathieu Digne, Fabien Salvatori, Malika Boualleg, Didier Colson, Francois Puel (2017) Hydroxid uhličitan amónny a hydroxidu amónneho NH4Al (OH) 2CO3 ako alternatívna cesta na prípravu oxidu hlinitého: porovnanie s klasickým prekurzorom bôhmitu. Powder Technology, 320, 565-573, DOI: 10,016 / j.powtec.2017.07.0080
- Národné centrum pre biotechnologické informácie. (2019). Uhličitan hlinitý. PubChem Database., CID = 10353966. Získané z: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Wikipedia. (2019). Uhličitan hlinitý. Obnovené z: en.wikipedia.org
- Aluminumsulfate. (2019). Uhličitan hlinitý. Obnovené z: hliník sulfát.net