Das Aluminiumcarbonat ist ein anorganisches Salz, dessen chemische Formel Al istzwei(CO3)3. Aufgrund seiner hohen Instabilität unter normalen Bedingungen ist es ein praktisch nicht vorhandenes Metallcarbonat..
Unter den Gründen für seine Instabilität können wir die schwachen elektrostatischen Wechselwirkungen zwischen Al-Ionen erwähnen3+ und CO3zwei-, die theoretisch aufgrund der Größe ihrer Ladungen sehr stark sein sollten.
Salz ist auf dem Papier nicht unangenehm, wenn die chemischen Gleichungen seiner Reaktionen geschrieben werden. aber in der Praxis dreht es sich gegen ihn.
Trotz allem kann Aluminiumcarbonat in Begleitung anderer Ionen auftreten, wie dies beim Mineral Dawsonit der Fall ist. Es gibt auch ein Derivat, in dem es mit wässrigem Ammoniak wechselwirkt. Im Übrigen wird es als Gemisch zwischen Al (OH) betrachtet.3 und H.zweiCO3;; Dies entspricht einer Brauselösung mit einem weißen Niederschlag.
Diese Mischung hat medizinische Verwendung. Zum reinen, isolierbaren und manipulierbaren Salz von Alzwei(CO3)3, keine bekannten möglichen Anwendungen; Zumindest nicht unter enormem Druck oder extremen Bedingungen.
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Die Kristallstruktur für dieses Salz ist unbekannt, da es so instabil ist, dass es nicht charakterisiert werden konnte. Aus seiner Formel Alzwei(CO3)3, Es ist jedoch bekannt, dass der Anteil an Al-Ionen3+ und CO3zwei- ist 2: 3; das heißt, für jeweils zwei Al-Kationenzwei+ Es müssen drei CO-Anionen vorhanden sein3zwei- elektrostatisch mit ihnen interagieren.
Das Problem ist, dass beide Ionen sehr ungleich groß sind; der Al3+ ist sehr klein, während CO3zwei- es ist sperrig. Dieser Unterschied allein wirkt sich bereits auf die Gitterstabilität des Kristallgitters aus, dessen Ionen "unbeholfen" interagieren würden, wenn dieses Salz im festen Zustand isoliert werden könnte.
Zusätzlich zu diesem Aspekt kann der Al3+ Es ist ein stark polarisierendes Kation, eine Eigenschaft, die die elektronische CO-Wolke verformt3zwei-. Es ist, als ob Sie es zwingen möchten, kovalent zu binden, obwohl das Anion dies nicht kann..
Folglich können ionische Wechselwirkungen zwischen Al3+ und CO3zwei- sie neigen zur Kovalenz; Ein weiterer Faktor, der zur Instabilität von Al beiträgtzwei(CO3)3.
Die chaotische Beziehung zwischen dem Al3+ und CO3zwei- erweicht im Aussehen, wenn andere Ionen im Glas vorhanden sind; wie NH4+ und OH-, aus einer Lösung von Ammoniak. Dieses Quartett von Ionen, Al3+, CO3zwei-, NH4+ und OH-, Es gelingt ihnen, stabile Kristalle zu definieren, die sogar unterschiedliche Morphologien annehmen können.
Ein ähnliches Beispiel wird im Mineral Dawsonit und seinen orthorhombischen Kristallen NaAlCO beobachtet3(OH)zwei, wo die Na+ ersetzt NH4+. In diesen Salzen sind ihre Ionenbindungen stark genug, dass das Wasser die Freisetzung von CO nicht fördert.zwei;; oder zumindest nicht abrupt.
Obwohl der NH4Al (OH)zweiCO3 (AACC, für sein Akronym in Englisch), noch das NaAlCO3(OH)zwei stellen Aluminiumcarbonat dar, können sie als basische Derivate davon angesehen werden.
233,98 g / mol.
Im vorherigen Abschnitt wurde aus molekularer Sicht erklärt, warum Alzwei(CO3)3 es ist instabil. Aber welche Transformation erfährt es? Es sind zwei Situationen zu berücksichtigen: eine trockene und die andere "nasse"..
In der trockenen Situation ist das Anion CO3zwei- kehrt zu CO zurückzwei durch folgende Zersetzung:
Zumzwei(CO3)3 => AlzweiODER3 + 3COzwei
Was Sinn macht, wenn es unter hohem CO-Druck synthetisiert wird.zwei;; das heißt, die umgekehrte Reaktion:
ZumzweiODER3 + 3COzwei => Alzwei(CO3)3
Um Al zu verhindernzwei(CO3)3 Das Salz sollte einem hohen Druck ausgesetzt werden (unter Verwendung von N.zwei, beispielsweise). Auf diese Weise entsteht COzwei wäre thermodynamisch nicht bevorzugt.
In der nassen Situation kann der CO3zwei- unterliegt einer Hydrolyse, die geringe Mengen an OH erzeugt-;; aber genug, um das Aluminiumhydroxid Al (OH) auszufällen3::
CO3zwei- + H.zweiODER <=> HCO3- + Oh-
Zum3+ + 3OH- <=> Al (OH)3
Und auf der anderen Seite die Al3+ hydrolysiert auch:
Zum3+ + H.zweiODER <=> Al (OH)zweizwei+ + H.+
Obwohl das Al tatsächlich zuerst hydratisieren würde3+ um den Komplex Al (H.zweiODER)63+, welches hydrolysiert wird, um [Al (H.zweiODER)5OH]zwei+ und H.3ODER+. Dann ist der H.3O (oder H.+) Proton zu CO3zwei- zu H.zweiCO3, welches sich zu CO zersetztzwei und H.zweiODER:
CO3zwei- + 2H+ => H.zweiCO3
H.zweiCO3 <=> COzwei + H.zweiODER
Beachten Sie, dass am Ende die Al3+ verhält sich wie eine Säure (setzt H frei+) und eine Base (setzt OH frei- mit dem Löslichkeitsgleichgewicht von Al (OH)3); das heißt, es zeigt Amphoterik.
Wenn es isoliert werden kann, hat dieses Salz wahrscheinlich eine weiße Farbe, wie viele andere Aluminiumsalze. Auch aufgrund des Unterschieds zwischen den Ionenradien von Al3+ und CO3zwei-, es hätte sicherlich sehr niedrige Schmelz- oder Siedepunkte im Vergleich zu anderen ionischen Verbindungen.
Und in Bezug auf seine Löslichkeit wäre es in Wasser unendlich löslich. Darüber hinaus wäre es ein hygroskopischer und zerfließender Feststoff. Dies sind jedoch nur Vermutungen. Andere Eigenschaften müssten mit Computermodellen geschätzt werden, die hohen Drücken ausgesetzt sind..
Die bekannten Anwendungen von Aluminiumcarbonat sind medizinisch. Es wurde als mildes Adstringens und als Medikament zur Behandlung von Magengeschwüren und Entzündungen eingesetzt. Es wurde auch verwendet, um die Bildung von Harnsteinen beim Menschen zu verhindern..
Es wurde verwendet, um eine Erhöhung des Phosphatgehalts des Körpers zu kontrollieren und um Symptome von Sodbrennen, saurer Verdauungsstörung und Magengeschwüren zu behandeln..
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