- Alumiinikarbonaatin rakenne
- Alumiini-ammoniumhydroksidikarbonaatti
- ominaisuudet
- Moolimassa
- epävakaisuus
- Kuiva
- Märkä
- fyysinen
- Sovellukset
- Viitteet
Alumiini karbonaatti on epäorgaaninen suola, jolla kemiallinen kaava A yhdistetään 2 (CO 3) 3. Se on käytännöllisesti katsoen olematon metallikarbonaatti, kun otetaan huomioon sen suuri epävakaus normaaleissa olosuhteissa.
Epävakauden syistä voidaan mainita heikot sähköstaattiset vuorovaikutukset Al 3+: n ja CO 3 2- ionien välillä, joiden pitäisi teorian mukaan olla erittäin vahva niiden varausten suuruuden vuoksi.
Alumiinikarbonaattikaava. Lähde: Gabriel Bolívar.
Suolalla ei ole paperille haittoja kirjoitettaessa reaktioidensa kemiallisia yhtälöitä. mutta käytännössä se toimii häntä vastaan.
Sanotusta huolimatta alumiinikarbonaattia voi esiintyä muiden ionien, kuten mineraal dawsoniitin, seurassa. Samoin on johdannainen, jossa se on vuorovaikutuksessa ammoniakin vesiliuoksen kanssa. Loput pidetään seos välillä AI (OH) 3 ja H 2 CO 3; joka on yhtä suuri kuin porellinen liuos, jossa on valkoista sakkaa.
Tällä seoksella on lääketieteellistä käyttöä. Kuitenkin, puhdasta ja erotettavat ja manipuloitavissa suola Al 2 (CO 3) 3 on ei tunneta mahdollisia sovelluksia; ainakaan ei valtavassa paineessa tai äärimmäisissä olosuhteissa.
Alumiinikarbonaatin rakenne
Tämän suolan kiderakenne on tuntematon, koska se on niin epävakaa, että sitä ei voida karakterisoida. Sen kaava Al 2 (CO 3) 3, kuitenkin, on tunnettua, että suhde Al 3+ ja CO 3 2- ioneja on 2: 3; Toisin sanoen jokaisessa kahdessa Al 2+ -kationissa on oltava kolme CO 3 2- anionia, jotka ovat vuorovaikutuksessa niiden kanssa sähköstaattisesti.
Ongelmana on, että molemmat ionit ovat kooltaan hyvin eriarvoisia; Al 3+ on hyvin pieni, kun taas CO 3 2 on iso. Tämä ero sinänsä vaikuttaa jo kidehilan stabiilisuuteen, jonka ionit toimisivat "vaikeasti", jos tämä suola voitaisiin eristää kiinteässä tilassa.
Tämän näkökohdan lisäksi Al 3+ on voimakkaasti polarisoiva kationi, ominaisuus, joka muodostaa muodonmuutoksen elektronisen CO 3 2 -pilven. On kuin haluat pakottaa sen sitoutumaan kovalenttisesti, vaikka anioni ei voi.
Sen seurauksena Al 3+: n ja CO 3 2: n väliset ioniset vuorovaikutukset pyrkivät kovalenssiin; toinen tekijä, joka lisää Al 2 (CO 3) 3: n epävakautta.
Alumiini-ammoniumhydroksidikarbonaatti
Kaoottinen suhde Al 3+: n ja CO 3 2: n välillä pehmenee ulkonäöltään, kun kidessä on muita ioneja; kuten NH 4 +: n ja OH -, tulevat ammoniakin. Tämä ionikvartetot, Al 3+, CO 3 2-, NH 4 + ja OH -, onnistuvat määrittelemään stabiileja kiteitä, jopa kykeneviä omaksumaan erilaisia morfologioita.
Toinen esimerkki tämän kaltaista havaitaan mineraali- dawsoniitti ja sen ortorombisen kiteitä, NaAlCO 3 (OH) 2, jossa Na + korvaa NH 4 +. Näiden suolojen niiden ioniset sidokset ovat tarpeeksi vahvoja niin, että vesi ei edistä CO: n vapautumiseen 2; tai ainakin ei äkillisesti.
Vaikka NH 4 AI (OH) 2 CO 3 (AACC, sen lyhenne on Englanti), tai NaAlCO 3 (OH) 2 ovat alumiinia karbonaatti, niitä voidaan pitää perus-johdannaiset se.
ominaisuudet
Moolimassa
233,98 g / mol.
epävakaisuus
Edellisessä osassa selitettiin molekyylin näkökulmasta, miksi Al 2 (CO 3) 3 on epävakaa. Mutta mitä muutosta se käy läpi? On otettava huomioon kaksi tilannetta: yksi kuiva ja toinen "märkä".
Kuiva
Kuivassa tilanteessa, anioni CO 3 2- palaa al- CO 2 seuraavasti hajoamistuotteet:
Al 2 (CO 3) 3 => Al 2 O 3 + 3CO 2
Mikä on järkevää, jos tämä syntetisoidaan altistetaan alumiinioksidia korkeita paineita CO 2; eli käänteinen reaktio:
Al 2 O 3 + 3CO 2 => al 2 (CO 3) 3
Näin ollen, jotta Al 2 (CO 3) 3 päässä hajottamalla, suola olisi kohdistuu korkea paine (käyttäen N 2, esimerkiksi). Tällä tavalla CO: n muodostuminen 2 ei olisi termodynaamisesti edullinen.
Märkä
Märässä tilanteessa CO 3 2 läpikäy hydrolyysin, joka tuottaa pieniä määriä OH -; mutta tarpeeksi saostamaan alumiinihydroksidia, Al (OH) 3:
CO 3 2- + H 2 O <=> HCO 3 - + OH -
Al 3+ + 3OH - <=> Al (OH) 3
Ja toisaalta, Al 3+ hydrolysoituu myös:
Ai 3+ + H 2 O <=> AI (OH) 2 2+ + H +
Vaikka Al 3+ olisi itse asiassa ensimmäinen hydraatti, jolloin muodostuu Al (H 2 O) 6 3+ kompleksi, joka hydrolysoidaan, jolloin saadaan 2 + ja H 3 O +. Sitten H 3 O (tai H +) protonoi CO 3 2 - H 2 CO 3: ksi, joka hajoaa CO 2: ksi ja H 2 O: ksi:
CO 3 2- + 2H + => H 2 CO 3
H 2 CO 3 <=> CO 2 + H 2 O
Huomaa, että lopulta Al 3+ käyttäytyy hapona (vapauttaa H +) ja emäksenä (vapauttaa OH - Al (OH) 3: n liukoisuuden tasapainon kanssa); toisin sanoen siinä on amfoterismi.
fyysinen
Jos se voidaan eristää, tämän suolan väri on todennäköisesti valkoinen, kuten monien muiden alumiinisuolojenkin. Lisäksi Al 3+: n ja CO 3 2: n ionisäteiden välisen eron vuoksi sillä olisi varmasti erittäin alhaiset sulamis- tai kiehumispisteet verrattuna muihin ioniyhdisteisiin.
Ja suhteessa sen liukoisuuteen, se olisi liukenematon veteen. Lisäksi se olisi hygroskooppinen ja heikentävä kiinteä aine. Nämä ovat kuitenkin vain arvauksia. Muut ominaisuudet olisi arvioitava korkean paineen alaisissa tietokonemalleissa.
Sovellukset
Alumiinikarbonaatin tunnetut sovellukset ovat lääketieteellisiä. Sitä käytettiin lievänä supistavana aineena ja lääkkeenä mahahaavan ja tulehduksen hoidossa. Sitä on myös käytetty estämään virtsakiven muodostumista ihmisillä.
Sitä on käytetty valvomaan kehon fosfaattipitoisuuden nousua ja hoitamaan myös närästysoireita, happamien ruoansulatushäiriöiden ja vatsahaavan oireita.
Viitteet
- XueHui L., Zhe T., YongMing C., RuiYu Z. & Chenguang L. (2012). Ammoniumalumiinikarbonaattihydroksidin (AACH) nanoplalettien ja nanokuitujen hydroterminen synteesi pH-säädeltyjen morfologioiden avulla. Atlantis Press.
- Robin Lafficher, Mathieu Digne, Fabien Salvatori, Malika Boualleg, Didier Colson, Francois Puel (2017) Ammoniumalumiinikarbonaattihydroksidi NH4Al (OH) 2CO3 vaihtoehtona alumiinioksidin valmistukselle: vertailu klassiseen boehmiitin esiasteeseen. Powder Technology, 320, 565-573, DOI: 10.1016 / j.powtec.2017.07.0080
- Kansallinen bioteknologiatietokeskus. (2019). Alumiinikarbonaatti. PubChem-tietokanta., CID = 10353966. Palautettu: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Wikipedia. (2019). Alumiinikarbonaatti. Palautettu osoitteesta: en.wikipedia.org
- Aluminumsulfate. (2019). Alumiinikarbonaatti. Palautettu osoitteesta: aluminumsulfate.net