- Alumīnija karbonāta struktūra
- Alumīnija amonija hidroksīda karbonāts
- Īpašības
- Molārā masa
- Nestabilitāte
- Sauss
- Slapjš
- Fiziskā
- Lietojumprogrammas
- Atsauces
Alumīnijs karbonāts ir neorganiska sāls, kam ir ķīmiskā formula A 2 (CO 3 ) 3 . Tas ir praktiski neeksistējošs metāla karbonāts, ņemot vērā tā augsto nestabilitāti normālos apstākļos.
Starp tās nestabilitātes iemesliem mēs varam minēt vāju elektrostatisko mijiedarbību starp Al 3+ un CO 3 2- joniem , kam teorētiski vajadzētu būt ļoti spēcīgai to lādiņu lieluma dēļ.
Alumīnija karbonāta formula. Avots: Gabriel Bolívar.
Rakstot tās reakciju ķīmiskos vienādojumus, sāls nesatur nekādus trūkumus uz papīra; bet praksē tas darbojas pret viņu.
Neskatoties uz teikto, alumīnija karbonāts var rasties citu jonu, piemēram, minerālu dawsonite, kompānijā. Tāpat ir atvasinājums, kurā tas mijiedarbojas ar amonjaka ūdeni. Pārējo uzskata par maisījumu starp Al (OH) 3 un H 2 CO 3 ; kas ir vienāds ar putojošu šķīdumu ar baltām nogulsnēm.
Šis maisījums ir paredzēts lietošanai medicīnā. Tomēr tīram, izolējamam un manipulējamam Al 2 (CO 3 ) 3 sālim nav zināmu iespējamo pielietojumu; vismaz ne milzīga spiediena vai ekstremālos apstākļos.
Alumīnija karbonāta struktūra
Šī sāls kristāla struktūra nav zināma, jo tā ir tik nestabila, ka to nevar raksturot. Tomēr pēc formulas Al 2 (CO 3 ) 3 ir zināms, ka Al 3+ un CO 3 2 jonu attiecība ir 2: 3; Citiem vārdiem sakot, katriem diviem Al 2+ katjoniem jābūt trim CO 3 2- anjoniem, kas ar tiem elektrostatiski mijiedarbojas.
Problēma ir tā, ka abi joni ir ļoti nevienmērīgi; Al 3+ ir ļoti mazs, kamēr CO 3 2 ir apjomīgs. Šī atšķirība pati par sevi jau ietekmē kristāla režģa režģa stabilitāti, kura joni mijiedarbotos “neveikli”, ja šo sāli varētu izolēt cietā stāvoklī.
Papildus šim aspektam Al 3+ ir izteikti polarizējošs katjons, īpašība, kas deformē CO 3 2 elektronisko mākoni . It kā jūs gribētu piespiest to kovalenti saistīties, kaut arī anjons to nevar.
Līdz ar to jonu mijiedarbība starp Al 3+ un CO 3 2 ir tendence uz kovalenci; vēl viens faktors, kas palielina Al 2 (CO 3 ) 3 nestabilitāti .
Alumīnija amonija hidroksīda karbonāts
Haotiskās attiecības starp Al 3+ un CO 3 2 mīkstina izskatu, ja kristālā ir citi joni; piemēram, NH 4 + un OH - , kas nāk no amonjaka šķīduma. Šis jonu kvartets, Al 3+ , CO 3 2- , NH 4 + un OH - , izdodas noteikt stabilus kristālus, pat spējīgus pieņemt dažādas morfoloģijas.
Vēl viens piemērs ir līdzīgs šim ir vērojama minerālu dawsonite un tās Ortorombisks kristāliem, NaAlCO 3 (OH) 2 , kur Na + aizvieto NH 4 + . Šajos sāļos to jonu saites ir pietiekami spēcīgas, lai ūdens neveicinātu CO 2 izdalīšanos ; vai vismaz, ne pēkšņi.
Kaut arī NH 4 Al (OH) 2 CO 3 (AACC, tā saīsinājums angļu valodā), kā arī NaAlCO 3 (OH) 2 nav alumīnija karbonāts, tos var uzskatīt par tā pamata atvasinājumiem.
Īpašības
Molārā masa
233,98 g / mol.
Nestabilitāte
Iepriekšējā sadaļā no molekulārā viedokļa tika izskaidrots, kāpēc Al 2 (CO 3 ) 3 ir nestabils. Bet kāda pārveidošana tajā notiek? Ir jāņem vērā divas situācijas: viena ir sausa, otra - mitra.
Sauss
Sausā stāvoklī anjons CO 3 2 atgriežas pie CO 2 ar šādu sadalīšanos:
Al 2 (CO 3 ) 3 => Al 2 O 3 + 3 CO 2
Kāda jēga, ja tas tiek sintezēts, pakļaujot alumīnija oksīdu augstam CO 2 spiedienam ; tas ir, apgrieztā reakcija:
Al 2 O 3 + 3CO 2 => Al 2 (CO 3 ) 3
Tāpēc, lai Al 2 (CO 3 ) 3 nesadalītos, sāls būtu jāpakļauj augstam spiedienam (piemēram, izmantojot N 2 ). Tādā veidā CO 2 veidošanās nebūtu termodinamiski labvēlīga.
Slapjš
Mitrā stāvoklī CO 3 2 tiek hidrolizēts, kas nelielā daudzumā rada OH - ; bet pietiekami, lai nogulsnētu alumīnija hidroksīdu, Al (OH) 3 :
CO 3 2- + H 2 O <=> HCO 3 - + OH -
Al 3+ + 3OH - <=> Al (OH) 3
No otras puses, arī Al 3+ tiek hidrolizēts:
Al 3+ + H 2 O <=> Al (OH) 2 2+ + H +
Kaut arī Al 3+ faktiski vispirms hidratētos , veidojot Al (H 2 O) 6 3+ kompleksu , kas tiek hidrolizēts, lai iegūtu 2+ un H 3 O + . Tad H 3 O (vai H + ) protonē CO 3 2 līdz H 2 CO 3 , kas sadalās līdz CO 2 un H 2 O:
CO 3 2- + 2H + => H 2 CO 3
H 2 CO 3 <=> CO 2 + H 2 O
Ņemiet vērā, ka galu galā Al 3+ rīkojas kā skābe (izdala H + ) un bāze (izdala OH - ar Al (OH) 3 šķīdības līdzsvaru ); tas ir, tas izrāda amfoterismu.
Fiziskā
Ja to var izolēt, iespējams, ka šis sāls ir baltā krāsā, tāpat kā daudzi citi alumīnija sāļi. Arī Al 3+ un CO 3 2 jonu rādiusu atšķirības dēļ tai noteikti būtu ļoti zema kušanas vai viršanas temperatūra salīdzinājumā ar citiem jonu savienojumiem.
Un, ņemot vērā tā šķīdību, tas bezgalīgi šķīst ūdenī. Turklāt tā būtu higroskopiska un caurspīdīga cieta viela. Tomēr tie ir tikai minējumi. Citas īpašības būtu jānovērtē ar datoru modeļiem, kas pakļauti lielam spiedienam.
Lietojumprogrammas
Zināmais alumīnija karbonāta pielietojums ir medicīnisks. To lietoja kā vieglu savelkošu līdzekli un kā zāles kuņģa čūlas un iekaisuma ārstēšanai. To lieto arī, lai novērstu urīna veidošanos urīnā cilvēkiem.
To lieto, lai kontrolētu ķermeņa fosfātu līmeņa paaugstināšanos, kā arī grēmas, skābo gremošanas traucējumu un kuņģa čūlu simptomu ārstēšanai.
Atsauces
- XueHui L., Zhe T., YongMing C., RuiYu Z. & Chenguang L. (2012). Amonija alumīnija karbonāta hidroksīda (AACH) nanoplatēšu un nanofibru hidrotermiskā sintēze ar pH kontrolētām morfoloģijām. Atlantis Press.
- Robins Lafehers, Mathieu Digne, Fabien Salvatori, Malika Boualleg, Didier Colson, Fransuā Puels (2017) Amonija alumīnija karbonāta hidroksīds NH4Al (OH) 2CO3 kā alternatīvs ceļš alumīnija oksīda sagatavošanai: salīdzinājums ar klasisko boehmite prekursoru. Powder Technology, 320, 565-573, DOI: 10.1016 / j.powtec.2017.07.0080
- Nacionālais biotehnoloģijas informācijas centrs. (2019. gads). Alumīnija karbonāts. PubChem datu bāze., CID = 10353966. Atgūts no: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Wikipedia. (2019. gads). Alumīnija karbonāts. Atgūts no: en.wikipedia.org
- Alumīnija sulfāts. (2019. gads). Alumīnija karbonāts. Atgūts no: aluminumsulfate.net