Aluminiumkarbonatstruktur, egenskaper, användningar

han Aluminiumkarbonat Det är ett oorganiskt salt vars kemiska formel är₂(Co₃)₃. Det är en praktiskt taget icke -existerande metallkarbonat, med tanke på dess höga instabilitet under normala förhållanden.

Bland orsakerna till dess instabilitet kan vi nämna de svaga elektrostatiska interaktionerna mellan jonerna till³⁺ och co₃^2-, som i teorin bör vara mycket stark för storleken på deras belastningar. 

Aluminiumkarbonatformel. Källa: Gabriel Bolívar.

Salt står inför eventuella besvär i papper när de kemiska ekvationerna för deras reaktioner skrivs; Men i praktiken är det emot det.

Trots vad som sades kan aluminiumkarbonat förekomma i sällskap med andra joner, som är fallet med Dawsonite Mineral. Det finns också ett derivat där det interagerar med den vattenhaltiga ammoniak. Av resten betraktas det som en blandning mellan Al (OH)₃ och h₂Co₃; vilket är lika med en brusande lösning med en vit fällning.

Denna blandning har medicinsk användning. Men till det rena, isolerbara och manipulerbara saltet av Al₂(Co₃)₃, Du är inte känd möjliga applikationer; Åtminstone inte låga enorma tryck eller extrema förhållanden.

[TOC]

Aluminiumkarbonatstruktur

Den kristallina strukturen för detta salt är okänd, eftersom det är så instabilt att det inte har kunnat karakteriseras. Från sin formel till₂(Co₃)₃, Det är emellertid känt att andelen joner till³⁺ och co₃^2- Det är 2: 3; det vill säga att för varje två katjoner till²⁺ Det måste finnas tre anjoner co₃^2- interagerar elektrostatiskt med dem.

Problemet är att båda jonerna är mycket ojämlika när det gäller deras storlekar; AL³⁺ Det är väldigt litet medan CO₃^2- Det är skrymmande. Denna skillnad påverkar i sig redan den retikulära stabiliteten i det kristallina nätverket, vars joner skulle interagera "besvärligt" om detta salt i fast tillstånd är isolerat.

Det kan tjäna dig: Avogadro Number: Historia, enheter, hur det beräknas, använder användningar

Förutom denna aspekt, Al³⁺ Det är en mycket polariserande katjon, egenskap som deformerar CO: s elektroniska moln₃^2-. Det är som om han ville tvinga honom att länka kovalent, även om anjonen inte kan göra det.

Följaktligen joniska interaktioner mellan Al³⁺ och co₃^2- De tenderar mot kovalens; En annan faktor som bidrar till instabiliteten hos Al₂(Co₃)₃.

Hydroxidkarbonat aluminium ammonium

Det kaotiska förhållandet mellan Al³⁺ och co₃^2- Det mjuknar i utseende när det finns andra joner närvarande i glaset; som NH₄⁺ och åh^-, från en ammoniaklösning. Denna jonkvartett, till³⁺, Co₃^2-, Nh₄⁺ och åh^-, De lyckas definiera stabila kristaller, till och med kapabla att använda olika morfologier.

Ett annat exempel som liknar detta observeras i det dawsonite mineralet och dess ortorrombiska kristaller, Naalco₃(ÅH)₂, Där na⁺ ersätt NH₄⁺. I dessa salter är deras joniska bindningar tillräckligt starka så att vatten inte främjar frigörandet av CO₂; eller åtminstone inte plötsligt.

Även om NH₄Al (OH)₂Co₃ (AACC, för sina siglar på engelska), inte heller Naalco₃(ÅH)₂ De representerar aluminiumkarbonat, de kan betraktas som grundläggande derivat av samma.

Egenskaper

Molmassa

233,98 g/mol.

Instabilitet

I föregående avsnitt förklarades det ur ett molekylärt perspektiv varför al₂(Co₃)₃ Det är instabilt. Men vilken omvandling lider den? Du måste överväga två situationer: en torr och den andra "våt".

Torr

I den torra situationen, anjonen CO₃^2- Co är omvänd₂ Genom följande nedbrytning:

Till₂(Co₃)₃  => Al₂ANTINGEN₃ + 3co₂

Det kan tjäna dig: kalciumfosfat (CA3 (PO4) 2)

Vilket är meningsfullt om det syntetiseras under aluminiumoxid till stora tryck på CO₂; det vill säga den omvända reaktionen:

Till₂ANTINGEN₃ + 3co₂   => Al₂(Co₃)₃

Därför för att undvika att sönderdela AL₂(Co₃)₃ Du måste skicka salt till Great Pressure (med N₂, Till exempel). På detta sätt bildningen av CO₂ skulle inte bli termodynamiskt gynnad.

Våt

Medan i den våta situationen, CO₃^2- Det lider hydrolys, som genererar små mängder OH^-; Men tillräckligt för att aluminiumhydroxid ska fälla ut, vid (OH)₃:

Co₃^2-     +    H₂Eller hco₃^-    +     Åh^-

Till³⁺    +    3OH^-        Al (OH)₃

Och å andra sidan Al³⁺ Det är också hydrolyserat:

Till³⁺    +    H₂Eller till (oh)₂²⁺   +   H⁺

Även om det verkligen skulle vara hydratiserat³⁺ Att bilda komplexet till (h₂ANTINGEN)₆³⁺, som är hydrolyserad för att ge [till (h₂ANTINGEN)₅Åh]²⁺ och h₃ANTINGEN⁺. Sedan h₃Eller (eller h⁺) Protona till co₃^2- till H₂Co₃, som bryter ner till co₂ och h₂ANTINGEN:

Co₃^2-    +    2h⁺  => H₂Co₃

H₂Co₃     Co₂  +  H₂ANTINGEN

Observera att i slutändan AL³⁺ Det beter sig som en syra (frisläppande h⁺) och en bas (släpp OH^- Med balansen mellan löslighet hos Al (OH)₃); det vill säga det visar amfoterism.

Fysisk

För att kunna isolera sig är detta salt troligtvis vitt, som många andra aluminiumsalter. På grund av skillnaden mellan de joniska radioerna från Al³⁺ och co₃^2-, Visst skulle det ha mycket låga smält- eller kokpunkter jämfört med andra joniska föreningar.

Det kan tjäna dig: Benchilo: Benzylhydrogener, Carbocations, Benzyl Radicals

Och när det gäller dess löslighet skulle det vara oändligt lösligt i vatten. Dessutom skulle det vara ett hygroskopiskt och läckert fast ämne. Detta är dock bara antaganden. Andra egenskaper måste uppskattas med beräkningsmodeller som är föremål för höga tryck.

Ansökningar

De applikationer som är kända från aluminiumkarbonat är medicinska. Det användes som ett mjukt sammandragande och som ett läkemedel för att behandla inflammation och magsår. Det har också använts för att förhindra bildning av urinberäkningar hos människor.

Det har använts för att kontrollera en ökning av kroppsinnehållet i fosfat och även för att behandla magsyra -symtom, syra matsmältningsbesvär och magsår.

Referenser

1. Xuehui l., Zhe t., Yongming c., Ruiyu z. & Chenguang L. (2012). Hydrotermisk syntes av ammoniumaluminiumkarbonathydroxid (AACH) nanoplatelets och nanofibrer pH-kontrollerade morfologier. Atlantis Press.
2. Robin Lafficher, Mathieu Digne, Fabien Salvatori, Malika Boualleg, Didier Colson, Francois Puel (2017) Ammonium aluminiumkarbonathydroxid NH4AL (OH) 2CO3 som en alternativ väg för aluminiumberedning: Jämförelse med den klassiska boehmitiska prekurser. Powder Technology, 320, 565-573, doi: 10.1016/j.Powec.2017.07.0080
3. Nationellt centrum för bioteknikinformation. (2019). Aluminiumkarbonat. Pubchemdatabas., CID = 1035396. Återhämtat sig från: pubchem.Ncbi.Nlm.Nih.Gov
4. Wikipedia. (2019). Aluminiumkarbonat. Hämtad från: i.Wikipedia.org
5. Aluminumsulfat. (2019). Aluminiumkarbonat. Återhämtad från: aluminumsulfate.netto