Вспомните!, страница 119 - гдз по химии 9 класс учебник Усманова, Сакарьянова

Вспомните!

Какие соединения алюминия вы знаете? Что вы можете рассказать об этих соединениях?

Алюминий — химически активный металл, который образует множество разнообразных соединений. В подавляющем большинстве своих соединений алюминий проявляет степень окисления +3. Ниже представлены некоторые из наиболее известных и важных соединений алюминия.

Оксид алюминия

Химическая формула — $Al_2O_3$. Это соединение представляет собой белое, очень твердое и тугоплавкое вещество (температура плавления около 2072 °C), нерастворимое в воде. Оксид алюминия обладает амфотерными свойствами, то есть способен реагировать как с кислотами, так и со щелочами:

Реакция с кислотой: $Al_2O_3 + 6HCl \rightarrow 2AlCl_3 + 3H_2O$

Реакция со щелочью (в растворе): $Al_2O_3 + 2NaOH + 3H_2O \rightarrow 2Na[Al(OH)_4]$

В природе оксид алюминия встречается в виде минерала корунда. Его окрашенные разновидности являются драгоценными камнями: рубин (красный, примесь хрома) и сапфир (синий, примесь титана и железа). Оксид алюминия является главной составной частью бокситов — основной руды для промышленного получения алюминия. Также его используют как абразивный материал (в составе наждачной бумаги), для изготовления огнеупоров и высокопрочной керамики.

Ответ: Оксид алюминия ($Al_2O_3$) — твердое, тугоплавкое амфотерное соединение, являющееся сырьем для производства алюминия, а также используемое как абразивный и огнеупорный материал.

Гидроксид алюминия

Химическая формула — $Al(OH)_3$. Это белое студенистое вещество, практически нерастворимое в воде. Подобно оксиду, гидроксид алюминия является амфотерным, реагируя с кислотами и щелочами:

Реакция с кислотой: $Al(OH)_3 + 3HCl \rightarrow AlCl_3 + 3H_2O$

Реакция со щелочью: $Al(OH)_3 + NaOH \rightarrow Na[Al(OH)_4]$

При нагревании гидроксид алюминия разлагается с образованием оксида и воды: $2Al(OH)_3 \xrightarrow{t} Al_2O_3 + 3H_2O$. Это свойство используется в качестве антипирена (огнезащитной добавки) в пластмассах и резинах, так как разложение поглощает тепло и выделяет водяной пар, препятствуя горению. В медицине гидроксид алюминия применяется как антацидное средство для снижения кислотности желудочного сока.

Ответ: Гидроксид алюминия ($Al(OH)_3$) — нерастворимое в воде амфотерное основание, применяемое в медицине, для очистки воды и в качестве огнезащитной добавки.

Сульфат алюминия

Химическая формула — $Al_2(SO_4)_3$. Это соль, в безводном виде представляющая собой белый порошок, хорошо растворимый в воде. Основное его применение — очистка питьевой и сточных вод. В воде сульфат алюминия гидролизуется, образуя гидроксид алюминия, который действует как коагулянт: он обволакивает мелкие взвешенные частицы и примеси, заставляя их слипаться в более крупные хлопья, которые затем легко оседают или отфильтровываются. Также сульфат алюминия используется в бумажной промышленности для проклейки бумаги и в текстильной промышленности как протрава при крашении.

Ответ: Сульфат алюминия ($Al_2(SO_4)_3$) — соль, широко используемая в качестве коагулянта для очистки воды, а также в целлюлозно-бумажной и текстильной промышленности.

Хлорид алюминия

Химическая формула — $AlCl_3$. Безводный хлорид алюминия — это белое кристаллическое вещество, которое бурно реагирует с водой. На влажном воздухе он "дымит" вследствие гидролиза с выделением хлороводорода. Хлорид алюминия является сильной кислотой Льюиса, что обуславливает его широкое применение в качестве катализатора в органическом синтезе, в частности, в реакциях алкилирования и ацилирования по Фриделю-Крафтсу. Также он используется в нефтепереработке и как активный компонент в антиперспирантах.

Ответ: Хлорид алюминия ($AlCl_3$) — соль, являющаяся важным катализатором в органической химии (кислота Льюиса) и находящая применение в составах антиперспирантов.