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铝酸和偏铝酸是同一种物质吗?

结构不同,一般认为不是同一种物质。

第一:二者结构的区别

①铝酸

铝酸的化学式为Al(OH)3,其结构可以看作是铝原子三个羟基连,也写成Al(OH)₃,中心铝原子的配位数是 3,具有三维网状结构的可能性,因为多个铝酸分子可以通过羟基之间的氢键等相互作用连接。

铝酸和偏铝酸是同一种物质吗?

②偏铝酸

偏铝酸的结构通常写为H-O-Al=O,若按HAlO2形式书写电子式,铝原子周围有 6 个电子,氧原子周围有 8 个电子,氢原子周围有 2 个电子,铝原子与两个氧原子形成共价键,氢原子与其中一个氧原子形成共价键,整个分子呈平面三角形结构。但这并不能准确表示其在溶液中的真实存在形式和化学键情况。实际上,偏铝酸在水溶液中通常以四羟基合铝酸HAl(OH)4形式存在,即偏铝酸加上 2 个结合水,是一种弱酸,酸性比碳酸还弱。

铝酸和偏铝酸是同一种物质吗?

第二:鉴于二者结构区别,一般情况下认为他们不是同一物质。

它们的组成和结构不同,不过它们之间存在转化关系。在一定条件下,铝酸可以脱水转化为偏铝酸,如H3AlO3铝酸和偏铝酸是同一种物质吗?HAlO2+H2O

(下图为α-Al2O3·3H2O,1957年国际讨论会推荐化学式写作Al(OH)3,它是结晶或无定形的白色粉末,晶体结构是由紧密堆积的羟基离子以Ab双层的方式构成,而铝离子处于上述堆积的羟基离子之中。)

铝酸和偏铝酸是同一种物质吗?

第三:二者都不稳定,用途体现在对应的盐的区别

铝酸盐

铝酸本身不太稳定,在其盐的形式(如铝酸钾K3AlO3)中可以用于造纸工业中的纸张施胶,通过在纸张纤维表面形成一层保护膜,提高纸张的抗水性。还可以用于水处理中作为絮凝剂,帮助去除水中的悬浮杂质。

偏铝酸盐

偏铝酸盐(如偏铝酸钠NaAlO2在工业上用途广泛。

①工业领域

用作纺织品的媒染剂,能帮助染料更好地附着在织物上,提高染色效果;在造纸行业中作为纸的填料,可改善纸张的性能,如增加纸张的白度、平滑度和强度等;是良好的净水剂助剂,能与水中的杂质发生絮凝作用,使水变得澄清,达到净化水质的目的。

②建筑材料领域

可用作水泥速凝剂,能加速水泥的凝结硬化过程,提高施工效率,尤其在一些需要快速凝固的工程中应用广泛。

③其他方面

在石油化工、制药、橡胶、印染、纺织、催化剂生产中也有较广泛的应用;还可用于制造沸石、乳白玻璃和肥皂等。

铝酸和偏铝酸是同一种物质吗?

PS:偏铝酸HAlO₂是一种很不稳定的酸

偏铝酸(HAlO₂虽然存在,但它很不稳定,在水中大部分以氢氧化铝(Al(OH)3或者四羟基合铝酸根离子 [Al (OH)₄]⁻的形式存在。

一般是通过铝盐和碱反应,当碱适量的时候生成氢氧化铝,氢氧化铝可以看成是铝酸(H3AlO3失去一个水分子后的产物,即偏铝酸。例如,AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl,氢氧化铝再和碱反应可以生成偏铝酸盐,如Al(OH)+NaOH=NaAlO2+2H2O从这个过程可以理解偏铝酸的存在,不过它在水溶液中难以以游离态的形式大量存在。

偏铝酸的化学式为HAlO2但实际上在水溶液中,偏铝酸根离子以[Al(OH)4]形式存在,即四羟基合铝酸根离子,水溶液中存在单独的偏铝酸分子可能性较小,因此偏铝酸可能不存在准确的电子式。

(责任编辑:化学自习室)
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