- Estructura de l'carbonat d'alumini
- Carbonat d'hidròxid alumini amoni
- propietats
- massa molar
- inestabilitat
- seca
- mullada
- Físiques
- usos
- referències
El carbonat d'alumini és una sal inorgànica la fórmula química és A l' 2 (CO 3) 3. És un carbonat metàl·lic pràcticament inexistent, donada la seva alta inestabilitat en condicions normals.
Entre les raons de la seva inestabilitat es pot esmentar les febles interaccions electrostàtiques entre els ions A l' 3+ i CO 3 2-, les quals en teoria haurien de ser molt forts per les magnituds de les seves càrregues.
Fórmula de l'carbonat d'alumini. Font: Gabriel Bolívar.
La sal no enfronta cap inconvenient en el paper quan s'escriuen les equacions químiques de les seves reaccions; però en la pràctica es posa en contra seu.
Tot i que s'ha dit, el carbonat d'alumini sí que pot presentar-se en companyia d'altres ions, com passa amb el mineral dawsonita. Així mateix, hi ha un derivat en el qual interactua amb l'amoníac aquós. De resta, es considera una barreja entre A l'(OH) 3 i H 2 CO 3; el que és igual a una solució efervescent amb un precipitat blanc.
Aquesta barreja té usos medicinals. No obstant això, a la sal pura, aïllable i manipulable A l' 2 (CO 3) 3, no se li coneix aplicacions possibles; a el menys no sota enormes pressions o condicions extremes.
Estructura de l'carbonat d'alumini
L'estructura cristal·lina per a aquesta sal és desconeguda, a causa que és tan inestable que no ha pogut caracteritzar. A partir de la fórmula A l' 2 (CO 3) 3, però, se sap que la proporció dels ions A l' 3+ i CO 3 2- és 2: 3; és a dir que per cada dos cations A l' 2+ han d'haver tres anions CO 3 2- interaccionant electrostàticament amb ells.
El problema és que tots dos ions són molt desiguals respecte a les seves grandàries; l'A el 3+ és molt petit mentre que el CO 3 2- és voluminós. Aquesta diferència per si mateixa ja afecta l'estabilitat reticular de la xarxa cristal·lina, els ions interaccionarien "barroerament" de poder aïllar aquesta sal en estat sòlid.
A més d'aquest aspecte, l'A l' 3+ és un catió altament polaritzant, propietat que deforma el núvol electrònic de l'CO 3 2-. És com si volgués forçar-lo a enllaçar covalentment, tot i que l'anió no pot fer-ho.
En conseqüència, les interaccions iòniques entre el A l' 3+ i CO 3 2- tendeixen cap a la covalència; un altre factor que suma a la inestabilitat de l'A el 2 (CO 3) 3.
Carbonat d'hidròxid alumini amoni
La relació caòtica entre l'A el 3+ i CO 3 2- es suavitza en aparença quan hi ha altres ions presents al vidre; tals com el NH 4 + i OH -, provinents d'una dissolució d'amoníac. Aquest quartet d'ions, A l' 3+, CO 3 2-, NH 4 + i OH -, si aconsegueixen definir vidres estables, fins i tot capaços d'adoptar diferents morfologies.
Un altre exemple semblant a aquest s'observa en el mineral dawsonita i els seus vidres ortorrómbicos, NaAlCO 3 (OH) 2, on el Na + substitueix a NH 4 +. En aquestes sals seus enllaços iònics són prou forts perquè l'aigua no promogui l'alliberament de CO 2; o al menys, no de manera abrupta.
Tot i que el NH 4 A l'(OH) 2 CO 3 (AACC, per les seves sigles en anglès), ni l'NaAlCO 3 (OH) 2 representen a l'carbonat d'alumini, poden considerar-se com derivats bàsics de la mateixa.
propietats
massa molar
233,98 g / mol.
inestabilitat
En l'apartat anterior es va explicar des d'una perspectiva molecular per què el A l' 2 (CO 3) 3 és inestable. Però, què transformació pateix? Cal considerar dues situacions: una de seca, i l'altra "mullada".
seca
En la situació seca, l'anió CO 3 2- es reverteix a CO 2 mitjançant la següent descomposició:
A l' 2 (CO 3) 3 => A l' 2 O 3 + 3CO 2
La qual cosa té sentit si aquesta es sintetitza sotmès a la alúmina a grans pressions de CO 2; és a dir, la reacció inversa:
A l' 2 O 3 + 3CO 2 => A l' 2 (CO 3) 3
Per tant, per evitar que es descompongui el A l' 2 (CO 3) 3 caldria sotmetre la sal a grans pressions (utilitzant N 2, per exemple). D'aquesta manera la formació de l'CO 2 no estaria termodinàmicament afavorida.
mullada
Mentre que en la situació mullada, el CO 3 2- pateix hidròlisi, la qual cosa genera petites quantitats d'OH -; però suficients perquè precipiti l'hidròxid d'alumini, A l'(OH) 3:
CO 3 2- + H 2 O <=> HCO 3 - + OH -
A l' 3+ + 3OH - <=> A l'(OH) 3
I d'altra banda, l'A l' 3+ també s'hidrolitza:
A l' 3+ + H 2 O <=> A l'(OH) 2 2+ + H +
Encara que realment primer es hidrataría el A l' 3+ per formar el complex A l'(H 2 O) 6 3+, el qual s'hidrolitza per donar 2+ i H 3 O +. Després, l'H 3 O (o H +) protona a el CO 3 2- a H 2 CO 3, el qual es descompon a CO 2 i H 2 O:
CO 3 2- + 2H + => H 2 CO 3
H 2 CO 3 <=> CO 2 + H 2 O
Cal notar que a la fi el A l' 3+ es comporta com un àcid (allibera H +) i una base (allibera OH - amb l'equilibri de solubilitat de l'A el (OH) 3); és a dir, exhibeix anfoterismo.
Físiques
De poder aïllar-se, és probable que aquesta sal sigui de color blanc, com moltes altres sals d'alumini. Així mateix, a causa de la diferència entre els radis iònics de l'A el 3+ i CO 3 2-, segurament tindria punts de fusió o ebullició molt baixos en comparació a altres compostos iònics.
I respecte a la seva solubilitat, seria infinitament soluble en aigua. A més, seria un sòlid higroscòpic i deliqüescent. No obstant això, aquestes són només conjectures. Altres propietats haurien de estimar-se amb models computacions sotmesos a altes pressions.
usos
Les aplicacions que es coneixen de l'carbonat d'alumini són mèdiques. Va ser usat com un astringent suau i com a droga per tractar la inflamació i úlcera gàstrica. També ha estat usat per prevenir la formació de càlculs urinaris en humans.
S'ha emprat per a controlar un augment en el contingut corporal de fosfat i també per tractar els símptomes d'acidesa estomacal, indigestió àcida i les úlceres estomacals.
referències
- XueHui L., Zhe T., Yongming C., RuiYu Z. & Chenguang L. (2012). Hydrothermal Synthesis of Ammonium Aluminum Carbonate Hydroxide (Aach) Nanoplatelets and Nanofibers pH-Controlled Morphologies. Atlantis Press.
- Robin Lafficher, Mathieu Digne, Fabien Salvatori, Malika Boualleg, Didier Colson, Francois Puel (2017) Ammonium aluminium carbonate Hydroxide NH4Al (OH) 2CO3 es an alternative route for alumina preparation: comparison with the classical boehmite precursor. Powder Technology, 320, 565-573, DOI: 10.1016 / j.powtec.2017.07.0080
- National Center for Biotechnology Information. (2019). Aluminum carbonate. PubChem Database., CID = 10.353.966. Recuperat de: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Wikipedia. (2019). Aluminium carbonate. Recuperat de: en.wikipedia.org
- Aluminumsulfate. (2019). Aluminum Carbonate. Recuperat de: aluminumsulfate.net