Гидролиз сульфата алюминия

Общие сведения о гидролизе сульфата алюминия

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Сульфат алюминия – средняя соль, образованная сильной кислотой – серной (H₂SO₄) и слабым основанием – гидроксидом алюминия (Al(OH)₃).

Представляет собой кристаллы белого цвета с неярким серым, голубым или розовым оттенком. В виде кристаллогидрата — бесцветные Формула – Al₂(SO₄)₃. Молярная масса – 142 г/моль.

Сульфат алюминия. Внешний вид и гидролиз

Рис. 1. Сульфат алюминия. Внешний вид и структурная формула.

Гидролиз сульфата алюминия

Гидролизуется по катиону. Характер среды – кислый. Теоретически возможны вторая и третья ступени гидролиза.

Первая ступень:

Al₂(SO₄)₃ ↔ 2Al³⁺ + 3SO₄^2-;

2Al³⁺ + 3SO₄^2- + HOH ↔ 2AlOH²⁺ + 3SO₄^2- + H⁺;

Al₂(SO₄)₃+ 2HOH ↔2Al(OH)SO₄ + H₂SO₄.

Вторая ступень:

Al(OH)SO₄↔ AlOH^2+- + SO₄^2-;

AlOH²⁺ +SO₄^2- + HOH ↔ Al(OH)₂⁺ + SO₄^2- + H⁺;

2Al(OH)SO₄ + 2HOH ↔ [Al(OH)₂]₂SO₄ + H₂SO₄.

Третья ступень:

[Al(OH)₂]₂SO₄↔ 2Al(OH)₂⁺ + SO₄^2-;

2Al(OH)₂⁺ +SO₄^2-+ HOH ↔Al(OH)₃ + SO₄^2- +H⁺;

[Al(OH)₂]₂SO₄+ 2HOH ↔ 2Al(OH)₃ + H₂SO₄.

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

Задание

Какая масса сульфата алюминия образовалась при взаимодействии 15,4 г алюминия с серной кислотой?

Решение

Запишем уравнение реакции:

2Al + 3H₂SO₄ = Al₂(SO₄)₃ + 3H₂↑.

Найдем количество вещества алюминия, вступившего в реакцию (молярная масса – 27 г/моль), используя данные, указанные в условии задачи:

υ = m/ M;

υ (Al) = m_solute(Al)/ M (Al) = 15,4/27 = 0,57 моль.

Согласно уравнению реакции υ (Al₂(SO₄)₃) = 2×υ(Al). Следовательно,

υ (Al₂(SO₄)₃)= 2×0,57 =1,14 моль.

Рассчитаем массу образовавшегося сульфата алюминия (молярная масса – 142 г/моль):

m=M×υ;

m(Al₂(SO₄)₃)=M(Al₂(SO₄)₃)×υ(Al₂(SO₄)₃) = 142×1,14 = 162г.

Ответ

Масса сульфата алюминия равна 162 г.

ПРИМЕР 2

Задание

Докажите качественный состав сульфата алюминия.

Решение

Запишем уравнение диссоциации сульфата алюминия:

Al₂(SO₄)₃ ↔ 2Al³⁺ + 3SO₄^2-.

Качественная реакция на сульфат-анион действие катионов бария. Наблюдается выпадение осадка белого цвета, нерастворимого в кислотах:

Ba²⁺ + SO₄^2- = BaSO₄↓.

Качественная реакция на катионы алюминия – действие щелочи, в результате чего образуется нерастворимое соединение – гидроксид алюминия которое можно перевести в комплексное вещество гидратом аммиака:

Al³⁺ + OH^— + Al(OH)₃↓

Понравился сайт? Расскажи друзьям!

Советуем прочитать:

Гидролиз сульфата алюминия

Общие сведения о гидролизе сульфата алюминия

Гидролиз сульфата алюминия

Примеры решения задач