Номер 7, страница 171 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян, Остроумов

7. Почему при добавлении к концентрированному раствору щёлочи небольшого количества раствора сульфата алюминия не выпадает осадок гидроксида алюминия? Каким должен быть порядок приливания реагентов для получения осадка гидроксида? Запишите молекулярные и ионные уравнения реакций раствора сульфата алюминия с избытком раствора гидроксида натрия.

Почему при добавлении к концентрированному раствору щёлочи небольшого количества раствора сульфата алюминия не выпадает осадок гидроксида алюминия?
При добавлении раствора сульфата алюминия к концентрированному (т.е. избыточному) раствору щёлочи осадок гидроксида алюминия не выпадает, потому что гидроксид алюминия $Al(OH)_3$ является амфотерным соединением. Это означает, что он способен реагировать не только с кислотами, но и со щелочами.
Сначала происходит реакция обмена, в результате которой образуется гидроксид алюминия:
$Al_2(SO_4)_3 + 6NaOH \rightarrow 2Al(OH)_3\downarrow + 3Na_2SO_4$
Однако, поскольку щёлочь находится в большом избытке, образовавшийся осадок $Al(OH)_3$ тут же вступает с ней в реакцию, растворяясь и образуя растворимую комплексную соль — тетрагидроксоалюминат натрия:
$Al(OH)_3 + NaOH_{(изб.)} \rightarrow Na[Al(OH)_4]$
В результате этих двух последовательных реакций конечный наблюдаемый результат — это отсутствие осадка.
Ответ: Осадок гидроксида алюминия не выпадает, так как он проявляет амфотерные свойства и растворяется в избытке щёлочи с образованием растворимого комплексного соединения.

Каким должен быть порядок приливания реагентов для получения осадка гидроксида?
Чтобы получить устойчивый осадок гидроксида алюминия, необходимо проводить реакцию в условиях недостатка щёлочи или при её стехиометрическом количестве. Этого можно достичь, если к раствору соли алюминия (сульфата алюминия) медленно, по каплям, приливать раствор щёлочи. В этом случае ионы алюминия $Al^{3+}$ будут постоянно находиться в избытке, и добавляемые гидроксид-ионы $OH^-$ будут расходоваться на образование осадка $Al(OH)_3$. Приливание щёлочи следует прекратить, как только перестанет образовываться новый осадок, чтобы избежать его растворения.
Ответ: Для получения осадка гидроксида алюминия необходимо к раствору сульфата алюминия постепенно приливать раствор щёлочи.

Запишите молекулярные и ионные уравнения реакций раствора сульфата алюминия с избытком раствора гидроксида натрия.
При взаимодействии сульфата алюминия с избытком гидроксида натрия происходит образование растворимого комплексного соединения.
Молекулярное уравнение суммарной реакции:
$Al_2(SO_4)_3 + 8NaOH \rightarrow 2Na[Al(OH)_4] + 3Na_2SO_4$
Полное ионное уравнение (все сильные электролиты диссоциируют на ионы):
$2Al^{3+} + 3SO_4^{2-} + 8Na^+ + 8OH^- \rightarrow 2Na^+ + 2[Al(OH)_4]^- + 6Na^+ + 3SO_4^{2-}$
Сокращенное ионное уравнение (получается после исключения ионов-наблюдателей, которые не участвуют в реакции: $Na^+$ и $SO_4^{2-}$):
$2Al^{3+} + 8OH^- \rightarrow 2[Al(OH)_4]^-$
Разделив все коэффициенты на 2, получим:
$Al^{3+} + 4OH^- \rightarrow [Al(OH)_4]^-$
Ответ:
Молекулярное уравнение: $Al_2(SO_4)_3 + 8NaOH \rightarrow 2Na[Al(OH)_4] + 3Na_2SO_4$.
Полное ионное уравнение: $2Al^{3+} + 3SO_4^{2-} + 8Na^+ + 8OH^- \rightarrow 2Na^+ + 2[Al(OH)_4]^- + 6Na^+ + 3SO_4^{2-}$.
Сокращенное ионное уравнение: $Al^{3+} + 4OH^- \rightarrow [Al(OH)_4]^-$.