- Struktura uhličitanu hlinitého
- Uhličitan amonný hydroxid sodný
- Vlastnosti
- Molární hmotnost
- Nestabilita
- Schnout
- Mokré
- Fyzický
- Aplikace
- Reference
Uhličitan hlinitý je anorganická sůl, která má na chemický vzorec A se 2 (CO 3) 3. Jde o prakticky neexistující uhličitan kovu, vzhledem k jeho vysoké nestabilitě za normálních podmínek.
Mezi důvody jeho nestability můžeme zmínit slabé elektrostatické interakce mezi ionty Al 3+ a CO 3 2-, které by teoreticky měly být velmi silné kvůli velikosti jejich nábojů.
Vzorec uhličitanu hlinitého. Zdroj: Gabriel Bolívar.
Při psaní chemických rovnic jeho reakcí se Salt potýká s nevýhodami; ale v praxi to funguje proti němu.
Přes to, co bylo řečeno, se uhličitan hlinitý může vyskytovat ve společnosti jiných iontů, jako je minerální dawsonit. Podobně existuje derivát, ve kterém interaguje s vodným amoniakem. Zbytek se za směsi mezi AI (OH) 3 a H 2 CO 3; což se rovná šumivému roztoku s bílou sraženinou.
Tato směs má léčivé použití. Nicméně, čistý, izolovatelné a manipulovatelné sůl AI 2 (CO 3) 3 je bez známého možné aplikace; alespoň ne za obrovského tlaku nebo extrémních podmínek.
Struktura uhličitanu hlinitého
Krystalová struktura této soli není známa, protože je tak nestabilní, že ji nelze charakterizovat. Od jeho vzorce Al 2 (CO 3) 3, avšak je známo, že poměr Al 3+ a CO 3 2- iontů je 2: 3; Jinými slovy, pro každé dva kationty Al 2+ musí existovat tři anionty CO 3 2-, které s nimi elektrostaticky interagují.
Problém je v tom, že oba ionty mají velmi nerovnoměrnou velikost; Al 3+ je velmi malý, zatímco CO 3 2- je objemný. Tento rozdíl sám o sobě již ovlivňuje stabilitu mříže krystalové mřížky, jejíž ionty by interagovaly „trapně“, pokud by se tato sůl mohla izolovat v pevném stavu.
Kromě tohoto aspektu je Al 3+ vysoce polarizační kation, vlastnost, která deformuje elektronický oblak CO 3 2-. Je to, jako byste ho chtěli donutit kovalentně, i když anion nemůže.
V důsledku toho mají iontové interakce mezi Al 3+ a CO 3 2 tendenci ke kovalenci; další faktor, který zvyšuje nestabilitu Al 2 (CO 3) 3.
Uhličitan amonný hydroxid sodný
Chaotický vztah mezi Al 3+ a CO 3 2 zjemňuje vzhled, když jsou v krystalu přítomny další ionty; jako je NH 4 + a OH -, pocházející z roztoku amoniaku. Toto kvarteto iontů, Al 3+, CO 3 2-, NH 4 + a OH -, dokážou definovat stabilní krystaly, dokonce schopné přijmout různé morfologie.
Další příklad podobně jako tento je pozorována v minerálním dawsonite a jeho kosočtverečnými krystaly, NaAlCO 3 (OH) 2, kde Na + nahradí NH 4 +. V těchto solí jejich iontové vazby jsou dost silné, aby se voda nepodporuje uvolnění CO 2; nebo alespoň ne náhle.
Přestože NH 4 Al (OH) 2 CO 3 (OPUS, pro jeho zkratka v angličtině), ani NaAlCO 3 (OH) 2 představuje hliník uhličitan, mohou být považovány za základní deriváty ní.
Vlastnosti
Molární hmotnost
233,98 g / mol.
Nestabilita
V předchozí části, bylo vysvětleno, z molekulárního hlediska proč Al 2 (CO 3) 3 je nestabilní. Ale jakou transformací prochází? Je třeba zvážit dvě situace: jedna suchá a druhá „mokrá“.
Schnout
V suchém stavu se aniontový CO 2 2- vrací na CO 2 následujícím rozkladem:
Al 2 (CO 3) 3 => Al 2 O 3 + 3CO 2
Což má smysl, pokud je to syntetizován podrobí hlinitého vysokých tlacích CO 2; to znamená obrácená reakce:
Al 2 O 3 + 3CO 2 => Al 2 (CO 3) 3
Z tohoto důvodu, aby se zabránilo Al 2 (CO 3) 3 z rozkladu, sůl by měla být pod vysokým tlakem (s použitím N 2, například). Tímto způsobem by se tvorba CO 2 nebyla termodynamicky zvýhodňována.
Mokré
V mokré situaci CO 3 2 podléhá hydrolýze, která vytváří malé množství OH -; ale dost na vysrážení hydroxidu hlinitého, Al (OH) 3:
CO 3 2 + H 2 O <=> HCO 3 - + OH -
Al 3+ + 3OH - <=> Al (OH) 3
A na druhé straně je Al 3+ také hydrolyzován:
Al 3+ + H 2 O <=> AI (OH) 2 2+ + H +
Ačkoli Al 3+ by ve skutečnosti první hydrát za vzniku Al (H 2 O) 6 3+ komplex, který se hydrolyzuje, čímž se získá 2 + a H 3 O +. Potom H 3 O (nebo H +) protonuje CO 3 2- na H 2 CO 3, který se rozkládá na CO 2 a H 2 O:
CO 3 2 + 2H + => H 2 CO 3
H 2 CO 3 <=> CO 2 + H 2 O
Všimněte si, že na konci se Al 3+ chová jako kyselina (uvolňuje H +) a jako báze (uvolňuje OH - s rovnovážnou rozpustností Al (OH) 3); to znamená, že vykazuje amfotericismus.
Fyzický
Pokud to může být izolováno, tato sůl bude pravděpodobně bílá, stejně jako mnoho jiných solí hliníku. Rovněž vzhledem k rozdílu mezi iontové poloměry Al 3+ a CO 3 2-, by jistě mají velmi nízkou tání nebo teplotu varu ve srovnání s jinými iontových sloučenin.
A pokud jde o jeho rozpustnost, byla by nekonečně rozpustná ve vodě. Kromě toho by to byla hygroskopická a delikvenční pevná látka. Jsou to však jen dohady. Jiné vlastnosti by musely být odhadnuty u počítačových modelů vystavených vysokým tlakům.
Aplikace
Známé aplikace uhličitanu hlinitého jsou lékařské. Byl používán jako mírný adstringent a jako lék k léčbě žaludečních vředů a zánětů. Používá se také k prevenci tvorby močového kamene u lidí.
Používá se k regulaci zvýšení obsahu fosforečnanu v těle a také k léčbě příznaků pálení žáhy, kyselého trávení a žaludečních vředů.
Reference
- XueHui L., Zhe T., YongMing C., RuiYu Z. & Chenguang L. (2012). Hydrotermální syntéza hydroxidu amonného a uhličitanu hlinitého (AACH) nanoplatelů a morfologií s nanovlákny. Atlantis Press.
- Robin Lafficher, Mathieu Digne, Fabien Salvatori, Malika Boualleg, Didier Colson, Francois Puel (2017) Hydroxid hlinitý-uhličitan amonný NH4Al (OH) 2CO3 jako alternativní cesta pro přípravu aluminy: srovnání s klasickým prekurzorem boehmitů. Powder Technology, 320, 565-573, DOI: 10,016 / j.powtec.2017.07.0080
- Národní centrum pro biotechnologické informace. (2019). Uhličitan hlinitý. PubChem Database., CID = 10353966. Obnoveno z: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Wikipedia. (2019). Uhličitan hlinitý. Obnoveno z: en.wikipedia.org
- Síran hlinitý. (2019). Uhličitan hlinitý. Obnoveno z: hliník sulfát.net