Номер 2, страница 65 - гдз по химии 8 класс учебник Журин

Расскажите о генетических рядах алюминия.

Генетический ряд в химии — это последовательность превращений, которая показывает взаимосвязь между разными классами химических соединений, содержащих один и тот же элемент. Алюминий ($Al$) — это металл, который проявляет амфотерные свойства, то есть он может вступать в реакции как с кислотами, так и со щелочами. В связи с этим для алюминия можно составить несколько генетических рядов, отражающих его двойственную химическую природу.

Этот ряд показывает превращения, характерные для металлов: от простого вещества к оксиду, затем к соли и гидроксиду.

Цепочка превращений: $Al \rightarrow Al_2O_3 \rightarrow AlCl_3 \rightarrow Al(OH)_3$.

• 1. Получение оксида алюминия из алюминия. При сжигании алюминия в кислороде образуется его оксид:

  $4Al + 3O_2 \xrightarrow{t^\circ} 2Al_2O_3$

• 2. Получение соли из оксида. Оксид алюминия, обладая основными свойствами, реагирует с кислотами. Например, с соляной кислотой образуется хлорид алюминия:

  $Al_2O_3 + 6HCl \rightarrow 2AlCl_3 + 3H_2O$

• 3. Получение гидроксида из соли. При действии на раствор соли алюминия слабым основанием, например, водным раствором аммиака, выпадает осадок гидроксида алюминия:

  $AlCl_3 + 3NH_3 \cdot H_2O \rightarrow Al(OH)_3\downarrow + 3NH_4Cl$

Ответ: Один из генетических рядов алюминия, отражающий его металлические свойства, представляет собой цепочку превращений: алюминий $\rightarrow$ оксид алюминия $\rightarrow$ хлорид алюминия $\rightarrow$ гидроксид алюминия. Эти превращения осуществляются следующими реакциями: $4Al + 3O_2 \rightarrow 2Al_2O_3$; $Al_2O_3 + 6HCl \rightarrow 2AlCl_3 + 3H_2O$; $AlCl_3 + 3NH_3 \cdot H_2O \rightarrow Al(OH)_3\downarrow + 3NH_4Cl$.

Этот ряд демонстрирует способность алюминия и его соединений проявлять кислотные свойства, взаимодействуя со щелочами с образованием комплексных солей — алюминатов.

Цепочка превращений: $Al \rightarrow Na[Al(OH)_4] \rightarrow Al(OH)_3 \rightarrow Al_2O_3 \rightarrow Al$.

• 1. Получение гидроксоалюмината из алюминия. Алюминий растворяется в растворе щёлочи, образуя комплексную соль (тетрагидроксоалюминат натрия) и выделяя водород:

  $2Al + 2NaOH + 6H_2O \rightarrow 2Na[Al(OH)_4] + 3H_2\uparrow$

• 2. Получение гидроксида из гидроксоалюмината. При пропускании углекислого газа (как слабой кислоты) через раствор гидроксоалюмината образуется осадок гидроксида алюминия:

  $Na[Al(OH)_4] + CO_2 \rightarrow Al(OH)_3\downarrow + NaHCO_3$

• 3. Получение оксида из гидроксида. Амфотерный гидроксид алюминия при нагревании разлагается на оксид алюминия и воду:

  $2Al(OH)_3 \xrightarrow{t^\circ} Al_2O_3 + 3H_2O$

• 4. Получение металла из оксида. Промышленный способ получения алюминия — электролиз расплава оксида алюминия в криолите ($Na_3AlF_6$):

  $2Al_2O_3 \xrightarrow{электролиз} 4Al + 3O_2\uparrow$

Ответ: Генетический ряд, демонстрирующий амфотерные свойства алюминия, может быть представлен цепочкой: алюминий $\rightarrow$ тетрагидроксоалюминат натрия $\rightarrow$ гидроксид алюминия $\rightarrow$ оксид алюминия $\rightarrow$ алюминий. Уравнения реакций для этой цепи: $2Al + 2NaOH + 6H_2O \rightarrow 2Na[Al(OH)_4] + 3H_2\uparrow$; $Na[Al(OH)_4] + CO_2 \rightarrow Al(OH)_3\downarrow + NaHCO_3$; $2Al(OH)_3 \xrightarrow{t^\circ} Al_2O_3 + 3H_2O$; $2Al_2O_3 \xrightarrow{электролиз} 4Al + 3O_2\uparrow$.