Номер 6, страница 85 - гдз по химии 10 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 12. Комплексные соединения. Глава 1. Повторение и углубление знаний - номер 6, страница 85.

Условие.

6. Напишите формулу гексагидроксоалюмината натрия. К какому классу соединений — к солям или основаниям — относят данное вещество?

>

Решение.

Решение 2.

Решение

Напишите формулу гексагидроксоалюмината натрия.

Название "гексагидроксоалюминат натрия" указывает на состав комплексного соединения. Разберем его по частям:
1. "Натрия" — означает, что в качестве катиона (частицы с положительным зарядом, стоящей вне комплексного иона) выступает ион натрия $Na^+$.
2. "Гексагидроксоалюминат" — это название комплексного аниона (частицы с отрицательным зарядом).
- "алюминат" — центральным атомом-комплексообразователем является алюминий ($Al$).
- "гекса" — греческая приставка, означающая шесть.
- "гидроксо" — указывает на то, что лигандами (частицами, окружающими центральный атом) являются шесть гидроксогрупп ($OH^-$).

Соберем комплексный ион: он состоит из одного атома алюминия и шести гидроксогрупп, его формула $[Al(OH)_6]$.
Теперь определим заряд этого иона. Степень окисления алюминия в соединениях, как правило, равна $+3$. Заряд каждой гидроксогруппы $OH^-$ равен $-1$.
Суммарный заряд комплексного иона равен сумме степеней окисления центрального атома и зарядов всех лигандов: $(+3) + 6 \times (-1) = +3 - 6 = -3$.
Таким образом, мы имеем комплексный анион $[Al(OH)_6]^{3-}$.
Для составления формулы всего соединения необходимо, чтобы оно было электронейтральным. У нас есть катион $Na^+$ (заряд +1) и анион $[Al(OH)_6]^{3-}$ (заряд -3). Чтобы уравновесить заряды, на один анион должно приходиться три катиона натрия ($3 \times (+1) = +3$).
Следовательно, итоговая формула гексагидроксоалюмината натрия: $Na_3[Al(OH)_6]$.

К какому классу соединений — к солям или основаниям — относят данное вещество?

Гексагидроксоалюминат натрия $Na_3[Al(OH)_6]$ относят к классу комплексных солей.
По определению, соль — это сложное вещество, состоящее из катионов металла (в данном случае $Na^+$) и анионов кислотного остатка. В комплексных солях роль аниона выполняет комплексный ион (в данном случае $[Al(OH)_6]^{3-}$).
Это вещество образуется при реакции амфотерного гидроксида алюминия $Al(OH)_3$, который в данной реакции проявляет кислотные свойства, с избытком сильного основания — гидроксида натрия $NaOH$:
$Al(OH)_3 + 3NaOH \rightarrow Na_3[Al(OH)_6]$
Несмотря на наличие гидроксогрупп ($OH$) в формуле, это соединение не является основанием, так как при растворении в воде оно не диссоциирует с образованием свободных гидроксид-ионов $OH^-$. Гидроксогруппы прочно связаны с центральным атомом алюминия и являются частью стабильного комплексного аниона. Диссоциация в водном растворе происходит следующим образом:
$Na_3[Al(OH)_6] \rightleftharpoons 3Na^+ + [Al(OH)_6]^{3-}$
Поэтому данное вещество классифицируется как соль.

Ответ: Формула гексагидроксоалюмината натрия — $Na_3[Al(OH)_6]$. Это вещество относится к классу солей (является комплексной солью).