- Cấu trúc của nhôm cacbonat
- Nhôm amoni hydroxit cacbonat
- Tính chất
- Khối lượng phân tử
- Không ổn định
- Khô
- Ướt
- Vật lý
- Các ứng dụng
- Người giới thiệu
Các cacbonat nhôm là một muối vô cơ có các công thức hóa học Một sự 2 (CO 3 ) 3 . Nó là một cacbonat kim loại thực tế không tồn tại, do tính không ổn định cao trong điều kiện bình thường.
Trong số các nguyên nhân dẫn đến tính không ổn định của nó, chúng ta có thể kể đến tương tác tĩnh điện yếu giữa các ion Al 3+ và CO 3 2- , theo lý thuyết, các tương tác này rất mạnh do độ lớn của các điện tích của chúng.
Công thức nhôm cacbonat. Nguồn: Gabriel Bolívar.
Muối không có nhược điểm trên giấy khi viết phương trình hóa học của các phản ứng của nó; nhưng trong thực tế, nó hoạt động chống lại anh ta.
Bất chấp những gì đã nói, nhôm cacbonat có thể xuất hiện cùng với các ion khác, chẳng hạn như khoáng chất dawsonite. Tương tự, có một dẫn xuất trong đó nó tương tác với amoniac trong nước. Phần còn lại được coi là hỗn hợp giữa Al (OH) 3 và H 2 CO 3 ; được dung dịch sủi bọt khí có kết tủa trắng.
Hỗn hợp này có công dụng chữa bệnh. Tuy nhiên, muối tinh khiết, có thể phân lập và điều chế được của Al 2 (CO 3 ) 3 không có ứng dụng khả thi nào được biết đến; ít nhất là không chịu áp suất lớn hoặc điều kiện khắc nghiệt.
Cấu trúc của nhôm cacbonat
Cấu trúc tinh thể của muối này chưa được biết rõ, vì nó không ổn định nên không thể đặc trưng được. Tuy nhiên, từ công thức của nó Al 2 (CO 3 ) 3 , biết rằng tỷ lệ của các ion Al 3+ và CO 3 2- là 2: 3; Nói cách khác, cứ hai cation Al 2+ thì phải có ba anion CO 3 2- tương tác tĩnh điện với chúng.
Vấn đề là cả hai ion đều có kích thước rất không bằng nhau; Al 3+ rất nhỏ trong khi CO 3 2- cồng kềnh. Sự khác biệt này tự nó đã ảnh hưởng đến độ ổn định mạng của mạng tinh thể, mà các ion của chúng sẽ tương tác "vụng về" nếu muối này có thể bị cô lập ở trạng thái rắn.
Ngoài khía cạnh này, Al 3+ là một cation phân cực cao, một đặc tính làm biến dạng đám mây điện tử của CO 3 2- . Nó giống như thể bạn muốn buộc nó liên kết cộng hóa trị, mặc dù anion không thể.
Do đó, các tương tác ion giữa Al 3+ và CO 3 2- có xu hướng cộng hóa trị; một yếu tố khác làm tăng thêm tính không ổn định của Al 2 (CO 3 ) 3 .
Nhôm amoni hydroxit cacbonat
Mối quan hệ hỗn độn giữa Al 3+ và CO 3 2- mềm đi khi có mặt các ion khác trong tinh thể; chẳng hạn như NH 4 + và OH - , đến từ dung dịch amoniac. Bộ tứ ion này, Al 3+ , CO 3 2- , NH 4 + và OH - , quản lý để xác định các tinh thể ổn định, thậm chí có khả năng áp dụng các hình thái khác nhau.
Một ví dụ khác tương tự như vậy được quan sát thấy trong khoáng vật dawsonit và các tinh thể trực thoi của nó, NaAlCO 3 (OH) 2 , trong đó Na + thay thế NH 4 + . Trong các muối này, liên kết ion của chúng đủ mạnh để nước không thúc đẩy quá trình giải phóng CO 2 ; hoặc ít nhất, không đột ngột.
Mặc dù NH 4 Al (OH) 2 CO 3 (AACC, viết tắt của nó bằng tiếng Anh), hay NaAlCO 3 (OH) 2 đại diện cho nhôm cacbonat, chúng có thể được coi là dẫn xuất cơ bản của nó.
Tính chất
Khối lượng phân tử
233,98 g / mol.
Không ổn định
Ở phần trước, chúng ta đã giải thích từ góc độ phân tử tại sao Al 2 (CO 3 ) 3 không bền. Nhưng nó trải qua những biến đổi nào? Có hai tình huống cần xem xét: một tình huống khô và một tình huống "ướt".
Khô
Trong điều kiện khô, anion CO 3 2- chuyển hóa thành CO 2 bằng cách phân hủy sau:
Al 2 (CO 3 ) 3 => Al 2 O 3 + 3CO 2
Sẽ có ý nghĩa nếu điều này được tổng hợp trong điều kiện alumin ở áp suất cao của CO 2 ; đó là, phản ứng ngược lại:
Al 2 O 3 + 3CO 2 => Al 2 (CO 3 ) 3
Do đó, để ngăn Al 2 (CO 3 ) 3 bị phân hủy, muối sẽ phải chịu áp suất cao ( ví dụ sử dụng N 2 ). Bằng cách này, sự hình thành CO 2 sẽ không được ưu tiên về mặt nhiệt động lực học.
Ướt
Khi ở trong tình trạng ẩm ướt, CO 3 2- bị thủy phân, tạo ra một lượng nhỏ OH - ; nhưng đủ để kết tủa nhôm hydroxit, Al (OH) 3 :
CO 3 2- + H 2 O <=> HCO 3 - + OH -
Al 3+ + 3OH - <=> Al (OH) 3
Và mặt khác, Al 3+ cũng bị thủy phân:
Al 3+ + H 2 O <=> Al (OH) 2 2+ + H +
Mặc dù Al 3+ thực sự sẽ hyđrat hóa đầu tiên để tạo thành phức Al (H 2 O) 6 3+ , phức này bị thủy phân để tạo ra 2+ và H 3 O + . Khi đó H 3 O (hoặc H + ) tạo ra CO 3 2- thành H 2 CO 3 , phân hủy thành CO 2 và H 2 O:
CO 3 2- + 2H + => H 2 CO 3
H 2 CO 3 <=> CO 2 + H 2 O
Lưu ý rằng cuối cùng Al 3+ hoạt động như một axit (giải phóng H + ) và một bazơ (giải phóng OH - với cân bằng độ tan của Al (OH) 3 ); nghĩa là, nó thể hiện chủ nghĩa lưỡng tính.
Vật lý
Nếu có thể cô lập, muối này có thể có màu trắng, giống như nhiều muối nhôm khác. Ngoài ra, do sự khác biệt giữa bán kính ion của Al 3+ và CO 3 2- , nó chắc chắn sẽ có điểm nóng chảy hoặc điểm sôi rất thấp so với các hợp chất ion khác.
Và liên quan đến độ hòa tan của nó, nó sẽ hòa tan vô hạn trong nước. Hơn nữa, nó sẽ là một chất rắn hút ẩm và dễ chảy. Tuy nhiên, đây chỉ là những phỏng đoán. Các đặc tính khác sẽ phải được ước tính với các mô hình máy tính chịu áp lực cao.
Các ứng dụng
Các ứng dụng đã biết của nhôm cacbonat là y tế. Nó được sử dụng như một chất làm se nhẹ và như một loại thuốc để điều trị viêm và loét dạ dày. Nó cũng đã được sử dụng để ngăn ngừa sự hình thành sỏi tiết niệu ở người.
Nó đã được sử dụng để kiểm soát sự gia tăng hàm lượng phốt phát trong cơ thể và cũng để điều trị các triệu chứng ợ chua, khó tiêu do axit và loét dạ dày.
Người giới thiệu
- XueHui L., Zhe T., YongMing C., RuiYu Z. & Chenguang L. (2012). Tổng hợp thủy nhiệt của Amoni nhôm cacbonat hydroxit (AACH) Tiểu cầu nano và sợi nano Hình thái được kiểm soát pH. Atlantis Press.
- Robin Lafficher, Mathieu Digne, Fabien Salvatori, Malika Boualleg, Didier Colson, Francois Puel (2017) Amoni nhôm cacbonat hydroxit NH4Al (OH) 2CO3 như một con đường thay thế để điều chế alumin: so với tiền chất boehmite cổ điển. Công nghệ bột, 320, 565-573, DOI: 10.1016 / j.powtec.2017.07.0080
- Trung tâm Thông tin Công nghệ Sinh học Quốc gia. (2019). Nhôm cacbonat. Cơ sở dữ liệu PubChem., CID = 10353966. Được khôi phục từ: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Wikipedia. (2019). Nhôm cacbonat. Khôi phục từ: en.wikipedia.org
- Aluminumsulfat. (2019). Nhôm cacbonat. Phục hồi từ: aluminumsulfate.net