Номер 5, страница 173 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 36. Соединения алюминия. Глава 3. Металлы главных подгрупп - номер 5, страница 173.

Условие.

5. Сульфид алюминия, образующийся при взаимодействии простых веществ, при попадании в воду необратимо гидролизуется. Чем это вызвано? Напишите уравнение реакции.

Решение.

Решение 2.

Необратимый гидролиз сульфида алюминия ($Al_2S_3$) при попадании в воду вызван тем, что эта соль образована катионом слабого основания (гидроксида алюминия, $Al(OH)_3$) и анионом слабой кислоты (сероводородной, $H_2S$).

Когда такая соль растворяется в воде, происходит одновременный и взаимно усиливающийся гидролиз как по катиону, так и по аниону.

1. Гидролиз по катиону алюминия ($Al^{3+}$) приводит к образованию слабого основания и ионов водорода, подкисляя среду:
$Al^{3+} + 3H_2O \rightleftharpoons Al(OH)_3 \downarrow + 3H^+$

2. Гидролиз по сульфид-аниону ($S^{2-}$) приводит к образованию слабой кислоты и гидроксид-ионов, подщелачивая среду:
$S^{2-} + 2H_2O \rightleftharpoons H_2S \uparrow + 2OH^-$

Образующиеся ионы $H^+$ и $OH^-$ тут же реагируют друг с другом, образуя воду. Это, а также то, что продукты реакции уходят из реакционной среды (гидроксид алюминия $Al(OH)_3$ выпадает в виде белого студенистого осадка, а сероводород $H_2S$ выделяется в виде газа с запахом тухлых яиц), смещает равновесие вправо. В результате реакция идет практически до конца, то есть становится необратимой.

Суммарное уравнение необратимого гидролиза сульфида алюминия:

$Al_2S_3 + 6H_2O \rightarrow 2Al(OH)_3 \downarrow + 3H_2S \uparrow$

Ответ: Необратимость гидролиза вызвана тем, что сульфид алюминия является солью, образованной слабым основанием и слабой кислотой. В ходе реакции образуются продукты, которые покидают сферу реакции: нерастворимый гидроксид алюминия ($Al(OH)_3$) и газообразный сероводород ($H_2S$). Это смещает равновесие реакции в сторону продуктов, делая процесс необратимым. Уравнение реакции: $Al_2S_3 + 6H_2O \rightarrow 2Al(OH)_3 \downarrow + 3H_2S \uparrow$.