Номер 3, страница 95 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 20. Фосфорный ангидрид и фосфорные кислоты. Глава 1. Неметаллы - номер 3, страница 95.

Условие.

3. Составьте формулы среднего и двух кислых фосфатов алюминия.

Решение.

Решение 2.

Для того чтобы составить формулы фосфатов алюминия, необходимо знать заряды ионов, из которых они состоят. Алюминий ($Al$) — это металл, находящийся в IIIА группе Периодической системы, и в своих соединениях он всегда проявляет степень окисления +3. Таким образом, он образует катион с зарядом 3+, то есть $Al^{3+}$.

Фосфаты являются солями фосфорной кислоты ($H_3PO_4$). Так как эта кислота трехосновная, она может образовывать три вида солей: средние (нормальные) и два вида кислых. Это зависит от того, сколько атомов водорода в молекуле кислоты замещено на металл.

• При полном замещении всех трех атомов водорода образуется фосфат-ион $PO_4^{3-}$.
• При замещении двух атомов водорода образуется кислый гидрофосфат-ион $HPO_4^{2-}$.
• При замещении одного атома водорода образуется кислый дигидрофосфат-ион $H_2PO_4^{-}$.

Формула любого соединения составляется по правилу электронейтральности: суммарный положительный заряд катионов должен быть равен суммарному отрицательному заряду анионов.

Формула среднего фосфата алюминия

Средний фосфат алюминия состоит из катионов алюминия $Al^{3+}$ и фосфат-анионов $PO_4^{3-}$. Заряды ионов равны по величине (+3 и -3) и противоположны по знаку. Следовательно, для составления формулы требуется один катион алюминия и один фосфат-анион.

Ответ: $AlPO_4$.

Формулы двух кислых фосфатов алюминия

Кислые фосфаты алюминия образуются при участии кислых анионов фосфорной кислоты.

1. Гидрофосфат алюминия. Образуется катионом $Al^{3+}$ и гидрофосфат-анионом $HPO_4^{2-}$. Чтобы сбалансировать заряды, необходимо найти наименьшее общее кратное для 3 и 2, которое равно 6. Следовательно, на 2 катиона алюминия (общий заряд $2 \times (+3) = +6$) приходится 3 гидрофосфат-иона (общий заряд $3 \times (-2) = -6$). Формула соли: $Al_2(HPO_4)_3$.

2. Дигидрофосфат алюминия. Образуется катионом $Al^{3+}$ и дигидрофосфат-анионом $H_2PO_4^{-}$. Чтобы сбалансировать заряды, на 1 катион алюминия (заряд +3) необходимо взять 3 дигидрофосфат-иона (общий заряд $3 \times (-1) = -3$). Формула соли: $Al(H_2PO_4)_3$.

Ответ: $Al_2(HPO_4)_3$ и $Al(H_2PO_4)_3$.