Structure de carbonate en aluminium, propriétés, utilisations

Il Carbonate d'aluminium C'est un sel inorganique dont la formule chimique est la₂(CO₃)₃. Il s'agit d'un carbonate de métal pratiquement non existant, étant donné sa forte instabilité dans des conditions normales.

Parmi les raisons de son instabilité, nous pouvons mentionner les faibles interactions électrostatiques entre les ions vers le³⁺ et Cie₃^2-, qui, en théorie, devrait être très fort pour les amplitudes de leurs charges. 

Formule de carbonate en aluminium. Source: Gabriel Bolívar.

Le sel fait face à tout inconvénient dans le papier lorsque les équations chimiques de leurs réactions sont écrites; Mais dans la pratique, c'est contre.

Malgré ce qui a été dit, le carbonate d'aluminium peut se produire en compagnie d'autres ions, comme c'est le cas avec le Dawsonite Mineral. Il y a aussi un dérivé dans lequel il interagit avec l'ammoniac aqueux. Du reste, il est considéré comme un mélange entre Al (OH)₃ et h₂CO₃; qui est égal à une solution effervescente avec un précipité blanc.

Ce mélange a des utilisations médicinales. Cependant, au sel pur, isolable et manipulable d'Al₂(CO₃)₃, Vous n'êtes pas connu des applications possibles; Du moins pas des pressions énormes ou des conditions extrêmes.

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Structure de carbonate en aluminium

La structure cristalline de ce sel est inconnue, car elle est si instable qu'elle n'a pas pu être caractérisée. De sa formule à₂(CO₃)₃, Cependant, il est connu que la proportion d'ions au³⁺ et Cie₃^2- Il est 2: 3; c'est-à-dire que pour tous les deux cations au²⁺ Il doit y avoir trois anions co₃^2- interagir électrostatiquement avec eux.

Le problème est que les deux ions sont très inégaux en ce qui concerne leurs tailles; l'al³⁺ Il est très petit pendant que le CO₃^2- C'est volumineux. Cette différence en soi affecte déjà la stabilité réticulaire du réseau cristallin, dont les ions interagiraient "maladroitement" si ce sel à l'état solide est isolé.

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En plus de cet aspect, Al³⁺ Il s'agit d'un cation très polarisant, propriété qui déforme le nuage électronique du CO₃^2-. C'est comme s'il voulait le forcer à lier de manière covalente, même si l'anion ne peut pas le faire.

Par conséquent, les interactions ioniques entre Al³⁺ et Cie₃^2- Ils tendent vers la covalence; Un autre facteur qui ajoute à l'instabilité de Al₂(CO₃)₃.

Ammonium en aluminium à carbonate d'hydroxyde

La relation chaotique entre Al³⁺ et Cie₃^2- Il adoucit l'apparence lorsqu'il y a d'autres ions présents dans le verre; comme NH₄⁺ et oh^-, d'une solution d'ammoniac. Ce quatuor ion, à la³⁺, CO₃^2-, NH₄⁺ et oh^-, Ils parviennent à définir des cristaux stables, même capables d'adopter différentes morphologies.

Un autre exemple similaire à celui-ci est observé dans le minéral Dawsonite et ses cristaux ortorrombiques, Naalco₃(OH)₂, Où le na⁺ Remplacer NH₄⁺. Dans ces sels, leurs liaisons ioniques sont suffisamment fortes pour que l'eau ne favorise pas la libération de CO₂; ou du moins pas brusquement.

Bien que le NH₄Al (oh)₂CO₃ (AACC, pour ses sigles en anglais), ni le Naalco₃(OH)₂ Ils représentent le carbonate d'aluminium, ils peuvent être considérés comme des dérivés de base.

Propriétés

Masse molaire

233,98 g / mol.

Instabilité

Dans la section précédente, il a été expliqué du point de vue moléculaire pourquoi₂(CO₃)₃ C'est instable. Mais quelle transformation souffre-t-elle? Vous devez considérer deux situations: l'une sèche et l'autre "mouillée".

Sec

Dans la situation sèche, l'anion co₃^2- CO est inversé₂ à travers la décomposition suivante:

Au₂(CO₃)₃  => Al₂SOIT₃ + 3co₂

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Ce qui a du sens s'il est synthétisé sous l'alumine à de grandes pressions du CO₂; c'est-à-dire la réaction inverse:

Au₂SOIT₃ + 3co₂   => Al₂(CO₃)₃

Par conséquent, pour éviter de décomposer l'Al₂(CO₃)₃ Vous devrez soumettre du sel à de grandes pressions (en utilisant n₂, par exemple). De cette façon, la formation de CO₂ ne serait pas thermodynamiquement favorisé.

Humide

Dans la situation humide, le CO₃^2- Il souffre d'hydrolyse, qui génère de petites quantités de OH^-; Mais assez pour que l'hydroxyde d'aluminium soit précipité, à (OH)₃:

CO₃^2-     +    H₂Ou HCO₃^-    +     Oh^-

Au³⁺    +    3OH^-        Al (oh)₃

Et d'un autre côté, l'al³⁺ Il est également hydrolysé:

Au³⁺    +    H₂Ou à (oh)₂²⁺   +   H⁺

Bien qu'il serait vraiment hydraté³⁺ Pour former le complexe à (h₂SOIT)₆³⁺, qui est hydrolysé pour donner [à (h₂SOIT)₅Oh]²⁺ et h₃SOIT⁺. Ensuite, H₃Ou (ou h⁺) Protona à CO₃^2- à H₂CO₃, qui se décompose en co₂ et h₂SOIT:

CO₃^2-    +    2h⁺  => H₂CO₃

H₂CO₃     CO₂  +  H₂SOIT

Notez qu'à la fin l'al³⁺ Il se comporte comme un acide (libère h⁺) Et une base (libérer oh^- Avec l'équilibre de la solubilité d'Al (OH)₃)); c'est-à-dire qu'il présente l'amphotérisme.

Physique

Pour pouvoir s'isoler, ce sel est susceptible d'être blanc, comme beaucoup d'autres sels d'aluminium. Aussi, en raison de la différence entre les radios ioniques d'Al³⁺ et Cie₃^2-, Il aurait sûrement des points de fusion ou d'ébullition très faibles par rapport aux autres composés ioniques.

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Et en ce qui concerne sa solubilité, il serait infiniment soluble dans l'eau. De plus, ce serait un solide hygroscopique et délicieux. Cependant, ce ne sont que des conjectures. D'autres propriétés devraient être estimées avec des modèles de calculs soumis à des pressions élevées.

Applications

Les applications connues du carbonate d'aluminium sont médicales. Il a été utilisé comme astringent doux et comme médicament pour traiter l'inflammation et l'ulcère gastrique. Il a également été utilisé pour empêcher la formation de calculs urinaires chez l'homme.

Il a été utilisé pour contrôler une augmentation de la teneur en corps du phosphate et également pour traiter les symptômes d'acidité de l'estomac, l'indigestion acide et les ulcères d'estomac.

Les références

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