Номер 11, страница 110 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 22. Соединения углерода. Глава 1. Неметаллы - номер 11, страница 110.

Условие.

11. При попытке получить карбонат алюминия реакцией обмена он полностью гидролизуется до гидроксида алюминия и угольной кислоты, распадающейся на углекислый газ и воду. Напишите уравнения реакций между водными растворами:

а) хлорида алюминия с карбонатом натрия;

б) сульфата алюминия с карбонатом калия.

Решение.

Решение 2.

Данная задача описывает случай полного необратимого совместного гидролиза. Карбонат алюминия $Al_2(CO_3)_3$ — это соль, образованная слабым основанием ($Al(OH)_3$) и слабой кислотой ($H_2CO_3$). При попытке получить эту соль реакцией обмена в водном растворе, ионы алюминия $Al^{3+}$ и карбонат-ионы $CO_3^{2-}$ одновременно вступают в реакцию с водой, взаимно усиливая гидролиз друг друга. Этот процесс приводит к образованию конечных продуктов гидролиза: нерастворимого гидроксида алюминия и слабой угольной кислоты, которая тут же разлагается на углекислый газ и воду. Таким образом, вода является полноценным участником реакции.

Суммарный процесс в ионной форме выглядит так:

$2Al^{3+} + 3CO_3^{2-} + 3H_2O \rightarrow 2Al(OH)_3 \downarrow + 3CO_2 \uparrow$

а) Реакция между водными растворами хлорида алюминия и карбоната натрия.

При смешивании растворов хлорида алюминия ($AlCl_3$) и карбоната натрия ($Na_2CO_3$) протекает реакция, в которой также участвует вода. В результате образуются нерастворимый осадок гидроксида алюминия, выделяется газообразный диоксид углерода и в растворе остается хлорид натрия.

Уравнение реакции:

$2AlCl_3 + 3Na_2CO_3 + 3H_2O \rightarrow 2Al(OH)_3 \downarrow + 3CO_2 \uparrow + 6NaCl$

Ответ: $2AlCl_3 + 3Na_2CO_3 + 3H_2O \rightarrow 2Al(OH)_3 \downarrow + 3CO_2 \uparrow + 6NaCl$

б) Реакция между водными растворами сульфата алюминия и карбоната калия.

Аналогичная реакция происходит при смешивании растворов сульфата алюминия ($Al_2(SO_4)_3$) и карбоната калия ($K_2CO_3$). Продуктами также являются гидроксид алюминия, углекислый газ и растворимая соль — сульфат калия.

Уравнение реакции:

$Al_2(SO_4)_3 + 3K_2CO_3 + 3H_2O \rightarrow 2Al(OH)_3 \downarrow + 3CO_2 \uparrow + 3K_2SO_4$

Ответ: $Al_2(SO_4)_3 + 3K_2CO_3 + 3H_2O \rightarrow 2Al(OH)_3 \downarrow + 3CO_2 \uparrow + 3K_2SO_4$