Que es hidróxido de aluminio?

¿Qué es el hidróxido de aluminio?

El hidróxido de aluminio (Al(OH)3) es el hidróxido de aluminio. ¿Cuáles son las propiedades del hidróxido de aluminio? El hidróxido de aluminio es un compuesto anfótero típico, que no se disuelve en agua pero sí en soluciones alcalinas y ácidas. En un ácido, actúa como una base de Brønsted-Lowry. Neutraliza ácidos, produciendo sales; en una base, actúa como un ácido de Lewis al combinarse con iones hidroxilo.

Casi todo el hidróxido de aluminio comercial se produce mediante el proceso Bayer, que implica disolver bauxita en hidróxido de sodio a temperaturas de hasta 270°C (518°F). Los residuos sólidos de bauxita se eliminan, y el hidróxido de aluminio se precipita de la solución restante de alúmina. Este hidróxido de aluminio puede transformarse en alúmina o en óxido de aluminio mediante calcinación.

Análisis Estructural

¿cual es la formula quimica del hidroxido de aluminio? La hidroxido de aluminio formula es Al(OH)3. El hidróxido de aluminio es una sustancia química anfótera que puede actuar tanto como ácido como base. En soluciones ácidas, aparece en forma de iones aluminio (Al3+) y iones hidroxilo (OH-). En soluciones básicas, aparece en forma de iones aluminio hidroxilo (Al(OH)4-). Los iones aluminio hidroxilo tienen una estructura tetraédrica, con un ángulo de enlace de 116.5° entre Al-O-Al. El hidróxido de aluminio tiene una estructura de hidróxido metálico normal y enlaces de hidrógeno. Está compuesto por dos capas de grupos hidroxilo y dos capas de iones de aluminio, con los iones de aluminio ocupando dos tercios del espacio octaédrico generado entre las dos capas.

Análisis de la Estructura Cristalina

El hidróxido de aluminio es un hidróxido anfótero con fórmula química Al(OH)3, y las tres estructuras cristalinas comunes son: gibbsite (α-Al(OH)3), bayerita (γ-Al(OH)3) y boehmita (γ-AlOOH). Las tres estructuras cristalinas son estructuras en capas, pero la forma en que las capas se superponen varía. Las vistas en planta y lateral de la estructura de γ-Al(OH)3 se muestran en las Figuras (a) y (b). El hidróxido de aluminio está compuesto por dos capas de OH^- densamente empaquetadas, con unidades estructurales básicas de Al intercaladas. Los cristales de hidróxido de aluminio tienen forma de prisma hexagonal, con la cara (001) siendo las caras superior e inferior del prisma hexagonal, y las caras laterales equivalentes (100), (010), (1?00) y otras. Dado que no hay iones de aluminio entre las capas de hidroxilo adyacentes, la cara (001) es una cara de debilidad de clivaje, y las distorsiones resultantes conducen a una estructura monoclínica.

La estructura cristalina del hidróxido de aluminio se puede analizar usando la conocida regla de Pauli. En la estructura, los iones de aluminio coordinan seis electrones con los grupos hidroxilo. Al3+ distribuye su carga entre los 6 iones de oxígeno alrededor del octaedro, y los iones de oxígeno se unen a dos Al3+ para formar grupos hidroxilo bicomplejos (Al2OH), contribuyendo con una carga de medio unidad por ion. La carga negativa restante de oxígeno (−1) se neutraliza con iones hidrógeno, por lo que los grupos hidroxilo Al2OH están completamente neutralizados. Los grupos hidroxilo en la cara (001) del cristal ideal γ-Al(OH)3 son Al2OH, igual que en el interior del cristal. En la cara (100), además de Al2OH, también hay grupos hidroxilo mono-complejos (AlOH) con un ion de aluminio (Al3+). Los grupos hidroxilo AlOH en la cara (100) del hidróxido de aluminio no están completamente neutralizados, con una carga restante promedio de −0.5. Cuando el pH de la solución es menor o mayor que el PZC, la adsorción y desorción de protones u otras partículas en los sitios activos de la superficie del muestra pueden causar cambios en la carga superficial de la muestra.

Propiedades del Hidróxido de Aluminio

Propiedades físicas del hidróxido de aluminio

• El hidróxido de aluminio es un polvo blanco amorfo.
• La masa molar del hidróxido de aluminio es 78.003 g/mol.
• El punto de fusión del hidróxido de aluminio es aproximadamente 300°C (572 °F; 573 K).
• El hidróxido de aluminio no se disuelve en agua, pero es soluble en bases y ácidos. La solubilidad en agua es de 0.0001 g/100 mL.
• La densidad del hidróxido de aluminio sólido es aproximadamente 2.42 g/cm³.
• La acidez del hidróxido de aluminio (pKa) es >7.
• El punto isoeléctrico del hidróxido de aluminio es 7.7.

Propiedades químicas del hidróxido de aluminio

• El hidróxido de aluminio es una sustancia anfótera.
• Puede actuar como ácido y como base simultáneamente.
• El hidróxido de aluminio actúa como base de Brønsted-Lowry en ácidos. Neutraliza los ácidos produciendo sales y agua.

Caracteristicas hidroxido de aluminio

Al(OH)3 es un polvo blanco, inodoro e insoluble en agua. Durante el calentamiento, se convierte en óxido de aluminio, exhibiendo propiedades anfóteras. Esto significa que el compuesto puede comportarse como ácido o base en ambientes con diferentes valores de pH. En otras palabras, Al(OH)3 es reactivo tanto con ácidos como con bases. Las propiedades de este compuesto dependen en gran medida de su proceso de producción. Por ejemplo, el polvo de Al(OH)3 almacenado durante mucho tiempo es difícil de tratar con ácidos o bases. En cambio, el hidróxido de aluminio en forma de gel se disuelve fácilmente en ambientes ácidos y básicos. Es importante destacar que el hidróxido de aluminio no se disocia, ya que pertenece a los pocos hidróxidos que no se disuelven en agua ni se descomponen en iones.

Usos

• Producción de productos de óxido de aluminio: El hidróxido de aluminio es una materia prima clave para la producción de óxido de aluminio (Al2O3). Al calcinárselo, se elimina la humedad, obteniendo óxido de aluminio de alta pureza.
• Fabricación de sales inorgánicas: El hidróxido de aluminio se puede usar para producir varias sales inorgánicas, como fluoruro de aluminio (AlF3), criolita (Na3AlF6) y sulfato de aluminio (Al2(SO4)3). Estas sales inorgánicas tienen importantes aplicaciones en la industria química, farmacéutica y metalúrgica.
• Fabricación de retardantes de llama, impermeabilizantes y otros productos: El hidróxido de aluminio tiene propiedades de retardante de llama, impermeabilizante y relleno. Por lo tanto, se utiliza ampliamente en la fabricación de retardantes de llama, tejidos impermeables, tintas, utensilios de vidrio, rellenos para papel, agentes de deslizamiento, entre otros.
• Agente de tratamiento de agua: El hidróxido de aluminio en forma de gel tiene una gran capacidad de adsorción, pudiendo adsorber partículas de impurezas en el agua, haciéndolas coagular y precipitar, logrando así la purificación del agua. Por lo tanto, el hidróxido de aluminio se utiliza ampliamente en el tratamiento de agua potable y en otros campos de tratamiento de agua.
• Agente mordiente: El gel de hidróxido de aluminio puede adsorber colorantes y hacer que se adhieran firmemente a los tejidos, por lo que se utiliza como mordiente en la industria textil.
• Antiácido: El hidróxido de aluminio es un antiácido no específico que tiene efectos de neutralización del ácido gástrico, adsorción, hemostasia local y protección de las úlceras. Actúa lentamente y de manera prolongada, pero su efecto es relativamente débil. El hidróxido de aluminio se usa comúnmente para tratar dolores de estómago, acidez estomacal, reflujo ácido y otros síntomas causados por exceso de ácido gástrico. También es un ingrediente efectivo en medicamentos como Almax.

Referencias:

• Liu Di. Estudio sobre el punto de carga cero de cristales de hidróxido de aluminio mediante microscopía de fuerza atómica [D]. Universidad de Tecnología de Harbin, 2020. DOI:10.27061/d.cnki.ghgdu.2020.000217.
• https://medlineplus.gov/spanish/druginfo/meds/a699048-es.html
• wikipedia.org
• https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Aluminum-Hydroxide