碳酸铝：结构，性能，用途 - 化学 - 2025

的碳酸铝是具有无机盐的化学式A中的₂（CO ₃）₃。考虑到在正常条件下的高度不稳定性，它实际上是一种不存在的金属碳酸盐。

在其不稳定的原因中，我们可以提到Al ³⁺和CO ₃ ^2-离子之间的弱静电相互作用，理论上，由于它们的电荷量，该相互作用应非常强。

碳酸铝配方。资料来源：加布里埃尔·玻利瓦尔（GabrielBolívar）。

编写反应的化学方程式时，盐在纸上没有任何缺点。但实际上对他不利。

尽管已经说过了，但碳酸铝可能与其他离子一起出现，例如矿物钠铝矾石。同样，存在一种衍生物，其中它与氨水相互作用。其余被认为是Al（OH）₃和H ₂ CO ₃之间的混合物。等于带有白色沉淀的泡腾溶液。

该混合物具有药用用途。但是，纯净的，可分离的和可操纵的Al ₂（CO ₃）₃盐没有已知的可能应用。至少不是在巨大的压力或极端条件下。

碳酸铝的结构

该盐的晶体结构是未知的，因为它非常不稳定，无法表征。然而，从其式Al ₂（CO ₃）₃得知，Al ³⁺与CO ₃ ^2-离子之比为2：3；Al 2+ 与CO ₃ ^2-离子之比为2：3。换句话说，对于每两个Al ²⁺阳离子，必须存在三个与其静电相互作用的CO ₃ ^2-阴离子。

问题在于两种离子的尺寸都非常不相等。Al ³⁺很小，而CO ₃ ^2-很大。这种差异本身已经影响了晶格的晶格稳定性，如果该盐可以固态分离，其离子将“笨拙”地相互作用。

除此方面之外，Al ³⁺是高极化阳离子，该性质使CO ₃ ^2-的电子云变形。好像您想强迫它共价键合，即使阴离子不能。

因此，Al ³⁺和CO ₃ ^2-之间的离子相互作用趋于共价；另一个增加Al ₂（CO ₃）₃不稳定性的因素。

碳酸氢铵铝

当晶体中存在其他离子时，Al ³⁺和CO ₃ ^2-之间的混沌关系会软化。如NH ₄ ⁺和OH ^{- ，}从氨的溶液来。离子的这种四重峰，铝³⁺，CO ₃ ^2-，NH ₄ ⁺和OH ^- ，别管理定义稳定晶体，甚至能够采用不同的形态的。

在矿物片钠铝石及其正交晶体NaAlCO ₃（OH）_2中观察到类似的另一个例子，其中Na ⁺代替NH ₄ ⁺。在这些盐中，它们的离子键足够牢固，因此水不会促进CO ₂的释放。或至少不是突然地

尽管NH ₄ Al（OH）₂ CO ₃（AACC，其英文缩写）或NaAlCO ₃（OH）_2也不代表碳酸铝，但它们可被视为其碱性衍生物。

物产

摩尔质量

233.98 g / mol。

不稳定性

在上一部分中，从分子角度解释了Al ₂（CO ₃）₃为何不稳定。但是它经历了什么转变？有两种情况需要考虑：一种是干燥的，另一种是“湿的”。

干

在干燥状态下，阴离子CO ₃ ^2-通过以下分解转化为CO ₂：

Al ₂（CO ₃）₃ => Al ₂ O ₃ + 3CO ₂

如果将其合成在氧化铝中承受高压CO _2的话，这是有道理的；也就是说，反向反应：

Al ₂ O ₃ + 3CO ₂ => Al ₂（CO ₃）₃

因此，为了防止Al ₂（CO ₃）₃分解，必须使盐经受高压（例如，使用N ₂）。这样，在热力学上将不利于CO ₂的形成。

湿

而在湿的情况下，CO ₃ ^2-发生水解，从而产生少量的OH ^-; 但足以沉淀氢氧化铝Al（OH）₃：

CO ₃ ^2- + H ₂ ö<=> HCO ₃ ^- + OH ^-

Al ³⁺ + 3OH ^- <=> Al（OH）₃

另一方面，Al ³⁺也被水解：

Al ³⁺ + H ₂ O <=> Al（OH）₂ ²⁺ + H ⁺

尽管实际上Al ³⁺首先会水合形成Al（H ₂ O）₆ ^3+络合物，然后将其水解生成²⁺和H ₃ O ⁺。然后H ₃ O（或H ⁺）将CO ₃ ^2-质子化为H ₂ CO ₃，然后分解为CO ₂和H ₂ O：

CO ₃ ^2- + 2H ⁺ => H ₂ CO ₃

H ₂ CO ₃ <=> CO ₂ + H ₂ O

注意，最后，Al ³⁺表现为酸（释放H ⁺）和碱（释放OH- ^，且具有Al（OH）₃的溶解度平衡）。也就是说，它表现出两性主义。

物理

如果可以分离，则该盐很可能像许多其他铝盐一样呈白色。另外，由于Al ³⁺和CO ₃ ^2-的离子半径的差异，与其他离子化合物相比，它肯定具有非常低的熔点或沸点。

就其溶解度而言，它将无限溶于水。此外，它将是吸湿和潮解性固体。但是，这些只是猜测。其他性能必须使用承受高压的计算机模型来估计。

应用领域

碳酸铝的已知应用是医学上的。它被用作轻度收敛剂和治疗胃溃疡和炎症的药物。它也已被用来防止人类尿结石的形成。

它已被用来控制人体中磷酸盐含量的增加，还用于治疗胃灼热，胃酸消化不良和胃溃疡的症状。

参考文献

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